. . jz* 实验五用窗函数法设计 FIR 数字滤波器 一、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. 熟悉线性相位 FIR 数字滤波器特性。 3. 了解各种窗函数对滤波特性的影响。 二、实验原理 线性相位特点在实际应用中非常重要，如在数据通信、图像处理、语音信号处理等领域，往往要求系统具有线性相位特性，因而常采用容易设计成线性相位的有限冲激响应 FIR 数字滤波器来实现。 1. 常用窗函数： 1) 矩形窗 10[ ]0kMw k 其他〔5.21〕 2) Hann〔汉纳〕窗 0.5-0.5cos(2/)0[ ]0k MkMw k 其他〔5.22〕 3) Hamming〔汉明〕窗 0.54-0.46cos(2/)0[ ]0k MkMw k 其他〔5.23〕 4) Blackman〔布莱克曼〕窗 0.42-0.5cos(2/)0.08cos(4/)0[ ]0k Mk MkMw k 其他〔5.24〕 5) Kaiser〔凯泽〕窗 200(1(12 ?) )[ ]0( )Ik Mw kkMI〔5.25〕 其中2201( / 2)( )1!nxIxn 下面介绍用窗函数设计 FIR 滤波器的步骤： a) 根据技术要求确定待求滤波器的单位取样响应[ ]dh k 。 b) 根据对过渡带和阻带衰减的要求，选择窗函数的形式，并估计窗函数长度/NAw， A决定. . jz* 于窗口的形式， w表示滤波器的过渡带。 c) 利用选好的窗函数计算滤波器的单位取样响应 [ ][ ] [ ]dh kh k w k。 d) 验算技术指标是否满足要求。设计出来的滤波器的频率响应用10()[ ]NjjnnH eh k e 来计算。 2. Matlab 数字信号处理工具箱中常用的 FIR 数字滤波器设计函数 hanning 汉纳窗函数。 hamming 汉明窗函数。 blackman 布莱克曼窗函数。 kaiser 凯泽窗函数。 kaiserord 凯泽窗函数设计法的阶数估计。 fir1 窗函数法 FIR 数字滤波器设计：低通、高通、带通、带阻、多频率滤波。 fir2 频率抽样法 FIR 数字滤波器设计：任意频率响应。 三、实验容 1. 分别用矩形窗、hann 窗，hamming 窗设计一个阶数为 9 的 FIR低通数字滤波器，截止频率3crad 。 1) 画出各种方法设计的数字滤波器的单位脉冲响应。 2) 画出它们的幅频响应，并比拟各滤波器的通带纹波和阻带纹波，有何结论？ 3) 假设当输入 [ ]1 2cos()cos()42x kkk ，计算各滤波器的输出并画出其波形。 程序过程： clc;clear all; %阶数为...
