FIR数字滤波器的Matlab实现VIP专享

第7 章 FIR 数字滤波器的Matlab 实现 7.1 实验目的  学习用窗函数法设计FIR 数字滤波器的原理及其设计步骤；  学习编写数字滤波器的设计程序的方法，并能进行正确编程；  根据给定的滤波器指标，给出设计步骤。 7.2 实验原理及实例分析 7.2.1 FIR 低通数字滤波器的设计原理 如果系统的冲激响应)(nhd为已知，则系统的输入/输出关系为： )()()(nhnxnyd 对于低通滤波器，只要设计出低通滤波器的冲激响应函数，就可以由上式得到系统的输出了。假设所希望的数字滤波器的频率响应为)(jwd eH，它是频域的周期函数，周期为 2 ，那么它与)(jwd eH相对应的傅立叶系数为 dweeHnhjnwjwdd)(21)( 以)(nhd为冲激响应的数字滤波器将具有频域响)(jwd eH。 但是将)(nhd作为滤波器脉冲响应有两个问题： （1） 它是无限长的，与 FIP 滤波器脉冲响应有限长这一前提不一致 （2） 它是非因果的，0,0)(nnhd 对此，要采取以下的措施， （1） 将)(nhd截短 （2）将其往右平移， 由此得到)(2 nh的实际频域响应jnwNnjwdenheH102)()(，与理想频域响应)(jwd eH相近，但不完全一致。理论证明上述现象是对)(nhd进行简单截短处理的必然结果，一般称为吉布斯现象，为尽可能的减少吉布斯现象，应对)(nhd进行加窗截取，即以)()()(nWnhnhNd作 为 FIR 滤 波 器 的 系 数 。 常 用 的 窗 函 数 有 矩 形 窗 、 海 明 窗 和 布 莱 克 曼 窗 等 。 7.2.2 用窗函数法设计 FIR 滤波器 Matlab 设 计 FIR 滤 波 器 有 多 种 方 法 和 对 应 的 函 数 ， 见 表 7－ 1。 表 7－ 1 matlab 设 计 FIR 滤 波 器 的 方 法 和 函 数 方 法 描 述 函 数 窗 方 法 使 用 窗 函 数 和 逆 傅 立 叶 变 换 实 现 fir1,fir2,kaiserord 等 多 带 方 法 包 含 子 带 频 率 域 firls， remez 等 最 小 二 乘 法 使 用 最 小 二 乘 法 将 整 个 频 率 域 上 的 错 误几 率 压 缩 到 最 小 fircls ， fircls1 等 任 意 响 应 法 使 用 任 意 响 应 ， 包 括 非 线 性 相 位 以 及 复 滤波 器 cremez 等 余 弦 法 使 用 三 角 函 数 的 低 通 响 应 firrcos 等 窗 函 数 方 法 不 仅 在 数 字 滤 波 器 的 设 计...