浙大本科毕设-FIR滤波器设计分析VIP专享

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，熟悉相应的 MA TLAB 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、实验内容（1）N=45，，计算并画出矩形窗、汉明窗、布莱克曼的归一化额副频谱，并比较各自的主要特点。程序如下：N=45; b1=boxcar(N); b2=hamming(N); b3=blackman(N); [h1,w1]=freqz(b1,1); [h2,w2]=freqz(b2,1); [h3,w3]=freqz(b3,1); plot(w1/pi,20*log10(abs(h1)),'r',w2/pi,20*log10(abs(h2)),'b',w3/pi,20*log10(abs(h3)),'g'); axis([0,1,-100,50]);grid; xlabel(' 归一化频率 ');ylabel(' 幅度 /dB'); 图形如下：各自特点：矩形窗：过渡带较窄，主瓣也比较窄，约为汉明窗的一半，旁瓣也幅度较大。汉明窗：比起矩形窗和布莱克曼窗过渡带，主瓣，旁瓣幅度都居两者之间。布莱克曼窗：主瓣较宽，旁瓣幅度小，但过渡带宽。（2）N=15 ，带通滤波器的两个通带边界分别是w1=0.3,w2=0.5.用汗宁窗设计此线性相位带通滤波器，观察他的实际3dB 和 20dB 带宽。 N=45 ，重复这一设计，观察幅频和相频特性的变化，注意长度N 变化的影响。程序如下：N1=15;N2=45; wc1=0.3;wc2=0.5; Wc=[wc1,wc2]; b1=fir1(N1,Wc,hanning(N1+1)); b2=fir1(N2,Wc,hanning(N2+1)); [h1,w1]=freqz(b1,1); [h2,w2]=freqz(b2,1); figure(1);title('hanning'); subplot(2,2,1);plot(w1/pi,20*log(abs(h1))); grid;xlabel('N1=15 ：归一化频率 ');ylabel(' 幅度 /dB'); subplot(2,2,2);plot(w2/pi,20*log(abs(h2))); grid;xlabel('N2=45 ：归一化频率 ');ylabel(' 幅度 /dB'); subplot(2,2,3);plot(w1/pi,angle(h1)); grid;xlabel('N1=15 ：归一化频率 ');ylabel(' 相位 '); subplot(2,2,4);plot(w2/pi,angle(h2)); grid;xlabel('N2=45 ：归一化频率 ');ylabel(' 相位 '); 图形如下：比较图形可知：N 增大时，主瓣变窄，因为主瓣宽为8/N，与 N 成反比。旁瓣幅度不变，过渡带宽变窄。相位变化更频繁。N=15 时， 3dB 带宽 0.2，20dB 带宽约为 0.3N=45 时， 3dB 带宽 0.2，20dB 带宽略大于0.2（3）分别改用矩形窗和布莱克曼窗，设计（2）中的带通滤波器，观察并记录窗函数对滤波器幅频特性的影响，比较三种窗的特点。程序如下：N1=15;N2=45;wc1=0.3;wc2=0.5; Wc=[w...