实验三FIR数字滤波器的设计.doc
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1、【精品文档】如有侵权,请联系网站删除,仅供学习与交流实验三FIR数字滤波器的设计.精品文档.实验三 FIR数字滤波器的设计 一、实验目的1. 掌握用窗函数法,频率采样法及优化设计法设计FIR滤波器的原理及方法,熟悉响应的计算机编程; 2. 熟悉线性相位FIR滤波器的幅频特性和相频特性; 3. 了解各种不同窗函数对滤波器性能的影响。 二、实验原理与方法 线性相位实系数FIR滤波器按其N值奇偶和h(n)的奇偶对称性分为四种: 1、h(n)为偶对称,N为奇数H(ej)的幅值关于=0,2成偶对称。 2、h(n)为偶对称,N为偶数H(ej)的幅值关于=成奇对称,不适合作高通。 3、h(n)为奇对称,N为
2、奇数H(ej)的幅值关于=0,2成奇对称,不适合作高通和低通。 4、h(n)为奇对称,N为偶数H(ej) =0、20,不适合作低通。(一) 窗口法 窗函数法设计线性相位FIR滤波器步骤 确定数字滤波器的性能要求:临界频率k,滤波器单位脉冲响应长度N; 根据性能要求,合理选择单位脉冲响应h(n)的奇偶对称性,从而确定理想频率响应Hd(ej)的幅频特性和相频特性; 求理想单位脉冲响应hd(n),在实际计算中,可对Hd(ej)按M(M远大于N)点等距离采样,并对其求IDFT得hM(n),用hM(n)代替hd(n); 选择适当的窗函数w(n),根据h(n)= hd(n)w(n)求所需设计的FIR滤波器
3、单位脉冲响应; 求H(ej),分析其幅频特性,若不满足要求,可适当改变窗函数形式或长度N,重复上述设计过程,以得到满意的结果。 窗函数的傅式变换W(ej)的主瓣决定了H(ej)过渡带宽。W(ej)的旁瓣大小和多少决定了H(ej)在通带和阻带范围内波动幅度,常用的几种窗函数有: 矩形窗 w(n)=RN(n); Hanning窗 ; Hamming窗 ; Blackmen窗 ; Kaiser窗 。 式中Io(x)为零阶贝塞尔函数。(二)频率采样法 频率采样法是从频域出发,将给定的理想频率响应Hd(ej)加以等间隔采样然后以此Hd(k)作为实际FIR数字滤波器的频率特性的采样值H(k),即令由H(k
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