数字信号处理课程设计--有限冲击响应数字滤波器设计

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1、 数字信号处理教程数字信号处理教程 课程设计报告书课程设计报告书 设计题目：有限冲击响应数字滤波器设计有限冲击响应数字滤波器设计 姓姓 名：名： 学学 号：号： 班班 级：级： 电信电信 101101 班班 信息与电子工程学院 2012 年 12 月 24 日 数字信号处理课程设计数字信号处理课程设计 有限冲激响应数字滤波器设计有限冲激响应数字滤波器设计 一、一、实验目的：实验目的：加深对数字滤波器的常用指标和设计过程的理解。 二、二、实验原理：实验原理：低通滤波器的常用指标： PPP forH,1)(1 SS forH,)( 数字滤波器技术指标： 通带边缘频率 P ，阻带边缘频率 S ， 通

2、带最大衰减 1 ，最小阻带衰减 2 通带峰值起伏 )1(log20 1101 ， 最小阻带衰减 )(log20 2102 。 数字滤波器有IIR和FIR两种类型， 它们的特点和设计方法不同。 设设计步骤：计步骤： 给定理想的频率响应函数及技术指标 求出理想的单位抽样响应 根据阻带衰减选择窗函数 根据过渡带宽度确定N值 求所设计的 FIR 滤波器的单位抽样响应 计算频率响应，验算指标是否满足要求 窗系数需要实现用窗函数 blackman （N） , hamming(N),hanning(N) kaiser(N)产生。 wd=boxcar(N);%数组 wd 返回 N 点矩形窗函数 )(H P 1

3、 P 1 s S P P S PassbandStopband Transition band Fig 1 Typical magnitude specification for a digital LPF wd=triang(N);%数组 wd 返回 N 点三角窗函数 wd=hanning(N);%数组 wd 返回 N 点汉宁窗函数 wd=hamming(N);%数组 wd 返回 N 点汉明窗函数 wd=blackman(N);%数组 wd 返回 N 点布莱克曼窗函数 wd=kaiser(N,beta);%数组 wd 返回给定值的 N 点凯泽窗函数 以书上 P343 例 7-1 为例 wn=

4、hamming(33);%产生窗函数，N=33 nn=0:1:32; alfa=(33-1)/2; hd=sin(0.4*pi*(nn-alfa+eps)./(pi*(nn-alfa+eps);%eps为一个非常小的数， 防止出% 现零为除数 h=hd.*wn; %hd 为一个行向量，wn为一个列向量，需要转置 h1,w1=freqz(h,1); plot(w1/pi,20*log10(abs(h1);%通过求对数得到以 db 为单位的幅度特性 axis(0,1,-100,10); grid; xlabel(归一化频率/pi); ylabel(幅度/dB); 三、设计内容：三、设计内容： （1

5、） 设计 FIR 低通滤波器，通带边界频率2.0 p ，阻带边界频率 3.0 st ，阻带衰减 2 不小于 50dB。选择一个合适的窗函数，确定脉冲响应， 并给出所设计的滤波器的频率响应图。（要求设计完后，再选择其他的窗函数， 并比较结果，分析原因） 题目分析： 由于阻带衰减为 50dB， 则应该选择海明窗， 其阻带最小衰减-53dB 满足要求。 W=Wst-Wp=0.1*pi N=6.6*pi/W=6.6*pi/(0.1*pi)=66 Wc=0.5*(Wst+WP)=0.25*pi t=(N-1)/2 hd(n)= sin(Wc*(n-t)./(pi*(n-t),nt Wc/pi, n=t

6、程序： wn=hamming(66); nn=0:1:65; alfa=(66-1)/2; hd=sin(0.25*pi*(nn-alfa+eps)./(pi*(nn-alfa+eps); h=hd.*wn; h1,w1=freqz(h,1); plot(w1/pi,20*log10(abs(h1); axis(0,1,-100,10); grid; xlabel(归一化频率/pi); ylabel(幅度/dB); 汉宁窗： wn=hamming(69); nn=0:1:68; alfa=(69-1)/2; hd=sin(0.25*pi*(nn-alfa+eps)./(pi*(nn-alfa+eps); h=hd.*wn; h1