FIR数字滤波器设计与软件实现VIP专享

FIR 数字滤波器设计与软件实现(11 页)Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。实验二：FIR 数字滤波器设计与软件实现一、实验指导1．实验目的（1）掌握用窗函数法设计 FIR 数字滤波器的原理和方法。（2）掌握用等波纹最佳逼近法设计 FIR 数字滤波器的原理和方法。（3）掌握 FIR 滤波器的快速卷积实现原理。（4）学会调用 MATLAB 函数设计与实现 FIR滤波器。2． 实验内容及步骤（1）仔细复习第七章中用窗函数法和等波纹最佳逼近法设计 FIR 数字滤波器的原理；（2）调用信号产生函数 xtg 产生具有加性噪声的信号 xt，并自动显示 xt 及其频谱，如图 1 所示；图 1 具有加性噪声的信号 x(t)及其频谱如图（3）请设计低通滤波器，从高频噪声中提取 xt中的单频调幅信号，要求信号幅频失真小于0.1dB，将噪声频谱衰减 60dB。先观察 xt 的频谱，确定滤波器指标参数。（4）根据滤波器指标选择合适的窗函数，计算窗函数的长度 N，调用 MATLAB 函数 fir1 设计一个 FIR 低通滤波器。并编写程序，调用MATLAB 快速卷积函数 fftfilt 实现对 xt 的滤波。绘图显示滤波器的频响特性曲线、滤波器输出信号的幅频特性图和时域波形图。（4）重复（3），滤波器指标不变，但改用等波纹最佳逼近法，调用 MATLAB 函数remezord 和 remez 设计 FIR 数字滤波器。并比较两种设计方法设计的滤波器阶数。提示：MATLAB 函数 fir1 的功能及其调用格式请查阅教材；采样频率 Fs=1000Hz，采样周期 T=1/Fs；根据图 1(b)和实验要求，可选择滤波器指标参数：通带截止频率 fp=120Hz，阻带截至频率 fs=150Hz，换算成数字频率，通带截止频率，通带最大衰为 0.1dB，阻带截至频率，阻带最小衰为 60dB。实验程序框图如图 2 所示，供读者参考。Fs=1000 ， T=1/Fsxt=xtg产生信号 xt, 并显示 xt 及其频谱用窗函数法或等波纹最佳逼近法设计 FIR 滤波器 hn对信号 xt 滤波：yt=fftfilt(hn,xt)1 、计算并绘图显示滤波器损耗函数2 、绘图显示滤波器输出信号 ytEnd图 2 实验程序框图4.思考题(1)假如给定通带截止频率和阻带截止频率以及阻带最小衰减,如何用窗函数法设计线性相位低通滤波器?请写出设计步骤.(2)假如要求用窗函数法设计带通滤波器,且给定通带上、下截止频率为和，阻带上、下截止频率为和，试求理想带通滤波器的截止频率。（3）解释为什么对同样的技术指标，用等波纹最佳逼近法设计的滤波器...