实验三窗函数法设计FIR数字滤波器ppt课件.ppt
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1、实验实验三三窗函数法设计窗函数法设计FIR数字滤波器数字滤波器实验实验目的目的掌握用掌握用窗函数法窗函数法设计设计FIR数字滤数字滤波器的原理和方法波器的原理和方法熟悉熟悉线性相位线性相位FIR数字滤波器特数字滤波器特性性了解各种窗函数对滤波特性的了解各种窗函数对滤波特性的影响影响实验原理实验原理如果所希望的滤波器的理想频率响应函数如果所希望的滤波器的理想频率响应函数为为,则其对应的单位脉冲响应则其对应的单位脉冲响应为为窗函数设计法的窗函数设计法的基本原理基本原理是用有限长单位是用有限长单位脉冲响应脉冲响应逼近逼近。由于。由于往往往往是无是无限长序列,且是非因果的,所以用限长序列,且是非因果的
2、,所以用窗函数窗函数将将截断截断,并进行加权处理,得到:,并进行加权处理,得到:实验原理实验原理就作为实际设计的就作为实际设计的FIR数字滤波器的单数字滤波器的单位脉冲响应序列,其频率响应函数位脉冲响应序列,其频率响应函数为为式式中,中,为所选窗函数为所选窗函数的长度的长度(N-1阶阶数数)。实验原理实验原理如果要求线性相位特性,则如果要求线性相位特性,则还必须满足:还必须满足:根据上式中的正、负号和长度根据上式中的正、负号和长度的奇偶性又将线的奇偶性又将线性相位性相位FIR滤波器分成四类。要根据所设计的滤滤波器分成四类。要根据所设计的滤波特性正确选择其中一类。波特性正确选择其中一类。窗函数基
3、本参数窗函数基本参数窗函数窗函数旁瓣峰值幅度/dB过渡带宽阻带最小衰减/dB矩形窗-134/N-12三角形窗-258/N-25汉宁窗-318/N-44哈明窗-418/N-53不莱克曼窗-5712/N-74凯塞窗(=7.865)-5710/N-80实验原理实验原理以以高通滤波器高通滤波器为例,其常用的设计指标有:为例,其常用的设计指标有:1、通带截止频率、通带截止频率2、阻带截止频率、阻带截止频率3、通带波动、通带波动p,单位为单位为dB4、阻带波动、阻带波动s,单位为单位为dB数字频率数字频率=模拟频率模拟频率/采样频率采样频率实验用实验用MATLAB函数介绍函数介绍fir1();fft();
4、freqz();abs();angle();text();实验用实验用MATLAB函数介绍函数介绍b=fir1(n,Wn,ftype,window),窗函数法线性相位滤波器设计,窗函数法线性相位滤波器设计,b包含包含n阶滤波阶滤波的的n+1个系数,个系数,n为阶数、为阶数、Wn是截止频率,如是截止频率,如果输入是形如果输入是形如W1W2的矢量时,本函数将设的矢量时,本函数将设计带通计带通/带阻滤波器。带阻滤波器。默认选用默认选用hamming窗(窗(window缺省);缺省);type=high,设计高通设计高通FIR滤波器滤波器type=stop,设计带阻设计带阻FIR滤波器滤波器实验用实验
5、用MATLAB函数介绍函数介绍h,w=freqz(hd,n):离散系统频响特:离散系统频响特性性abs(X):绝对值(复数的幅值):绝对值(复数的幅值)P=angle(Z):相位角:相位角text(x,y,s):在图面():在图面(x,y)位置处)位置处书写字符注释。书写字符注释。实验用实验用MATLAB函数介绍函数介绍MATLAB中的窗函数中的窗函数(1)矩形窗()矩形窗(RectangleWindow)调用格式:调用格式:w=boxcar(n),根据长度,根据长度n产生一个矩形窗产生一个矩形窗w。(2)三角窗()三角窗(TriangularWindow)调用格式:调用格式:w=triang
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