用窗函数法设计 FIR 数字滤波器一、实验目得 １。掌握用窗函数法设计 F Ｉ R 数字滤波器得原理与方法。 2、熟悉线性相位 FIR 数字滤波器特征、 3.了解各种窗函数对滤波特性得影响。 二、实验仪器微型计算机 m ａ tlab 软件三、实验原理与方法 假如所希望得滤波器得理想频率响应函数为 ,则其对应得单位脉冲响应为 ＝ (2—1)窗函数设计法得基本原理就是用有限长单位脉冲响应序列逼近、由于往往就是无限长序列,且就是非因果得,所以用窗函数将截断,并进行加权处理,得到: ＝ (2－2)就作为实际设计得 F ＩＲ数字滤波器得单位脉冲响应序列,其频率响应函数为: ＝ (2—3)式中,N 为所选窗函数得长度。 由第七章可知,用窗函数法设计得滤波器性能取决于窗函数得类型及窗口长度 N 得取值。设计过程中,要根据对阻带最小衰减与过渡带宽度得要求选择合适得窗函数类型与窗口长度N。各种类型得窗函数可达到得阻带最小衰减与过渡带宽度见第七章。 这样选定窗函数类型与长度 N 后,求出单位脉冲响应=·,并按式(２-3)求出。就是否满足要求,要进行验算。一般在尾部加零使长度满足于 2 得整数次幂,以便用 FFT 计算。假如要观察细节,补零点数增多即可。假如不满足要求,则要重新选择窗函数类型与长度 N,再次验算,直至满足要求。假如要求线性相位特性,则还必须满足 (2-4)根据上式中得正负号与长度 N 得奇偶性又将线性相位 F Ｉ R 滤波器分成四类。要根据设计得滤波特性正确选择其中一类。例如,要设计线性低通特征,可选择一类,而不能选一类、四、实验内容1。复习用窗函数法设计 FIR 数字滤波器一节内容,阅读本实验原理掌握设计步骤。２.编写程序① 编写能产生矩型窗、哈明窗、汉宁窗、莱克曼窗得窗函数子程序、② 编写主程序。主程序框图如图设 : (2—4) (2－5) (2－6)画图时,20lg 打印幅度特性、第 k 点对应得频率、为使曲线包络更接近得幅度特性曲线,DF Ｔ变换区间要选大些、例如窗口长度 N=3 ３时,可通过在末尾补零得方法,使长度变为 64,再进行 4 点 DFT,则可得到更精确得幅度衰减特性曲线。 3。上机实验内容 用四种窗函数设计线性相位低通 FIR 数字滤波器,截止频率 ra ｄ,N=2 ５６、绘制相应得幅频特性曲线,观察３ d Ｂ带宽与２０ dB 带宽以及阻带最小衰减,比较四种窗函数对滤波器特性得影响。 设计低通 FIR 数字滤波器时,一般以理想低通滤波特性为逼近函数,即开始读入窗口长度 N计算 hd(n...
