FIR带阻滤波器课程设计

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1、摘摘 要要 无限长脉冲数字滤波器的设计方法只考虑了幅度特性，没有考虑相位特性， 所设的滤波器一般是某种确定的非线性相位特性。有限脉冲响应（FIR）滤波器 在保证了幅度特性满足技术要求的同时，很容易做到有严格的线性相位特性。 本课题利用 MATLAB 软件实现。MATLAB 是“矩阵实验室” （MATrix LABoratoy）的缩写，是一种科学计算软件，它使用方便，输入简捷，运算高效， 内容丰富，因此利用 MATLAB 软件，通过一系列较为系统的函数法，根据已知的 技术指标，就可以设计出满足要求的滤波器。 关键词：关键词：MATLAB；窗函数；FIR 带阻数字滤波器；线性相位 目目 录录 1

2、课题描述 . 1 2 MATLAB 简介 2 3 窗函数设计法原理 2 3.1 线性相位 5 3.2 基本窗函数 5 3.2.1 矩形窗函数 5 3.2.2 三角窗函数 6 3.2.3 汉宁窗函数 7 3.2.4 哈明窗函数 7 3.2.5 布莱克曼窗函数. 8 3.2.6 凯塞窗. 8 4 方案设计与分析 10 4.1 方案设计程序 . 10 4.2 分析 . 12 5 总结与体会. 14 6 参考文献 14 课程设计说明书（论文） 第 1 页 共 15 页 1 课题描述 现代图像、语声、数据通信对线性相位的要求是普遍的。正是此原因，使得具有线性 相位的 FIR 数字滤波器得到大力发展和广泛

3、应用。 在实际进行数字信号处理时，往往需要把信号的观察时间限制在一定的时间间隔内， 只需要选择一段时间信号对其进行分析。这样，取用有限个数据，即将信号数据截断的过 程，就等于将信号进行加窗函数操作。而这样操作以后，常常会发生频谱分量从其正常频 谱扩展开来的现象，即所谓的“频谱泄漏” 。当进行离散傅立叶变换时，时域中的截断是 必需的，因此泄漏效应也是离散傅立叶变换所固有的，必须进行抑制。而要对频谱泄漏进 行抑制，可以通过窗函数加权抑制 DFT 的等效滤波器的振幅特性的副瓣，或用窗函数加权 使有限长度的输入信号周期延拓后在边界上尽量减少不连续程度的方法实现。而在后面的 FIR 滤波器的设计中，为获

4、得有限长单位取样响应，需要用窗函数截断无限长单位取样响 应序列。另外，在功率谱估计中也要遇到窗函数加权问题。由此可见，窗函数加权技术在 数字信号处理中的重要地位。 课程设计说明书（论文） 第 2 页 共 15 页 2 MATLAB2 MATLAB 简介简介 MATLAB 是“矩阵实验室” （MATrix LABoratoy）的缩写，是一种科学计算软件，主 要适用于矩阵运算及控制和信息处理领域的分析设计，它使用方便，输入简捷，运算高效， 内容丰富，因此很多专家在自己擅长的领域用它编写了许多专门的 MATLAB 工具包，由 于 MATLAB 功能的不断扩展，所以是科学研究中最常用必不可少的工具。 MATLAB 由一系列工具组成。这些工具方便用户使用 MATLAB 的函数和文件，其中 许多工具采用的是图形用户界面。包括 MATLAB 桌面和命令窗口、历史命令窗口、编辑 器和调试器、路径搜索和用于用户浏览帮助、工作空间、文件的浏览器。随着 MATLAB 的商业化以及软件本身的不断升级，MATLAB 的用户界面也越来越精致，更加接近 Windows 的标准界面，人机交互性