窗函數(shù)法設計fir數(shù)字低通濾波器課程設計-文庫吧
2024-12-29 16:00 本頁面
【正文】 目 錄一、課程設計的目的和意義 5二、課程設計題目描述和要求 5三、設計原理 5 5 6四、FIR 濾波器的窗函數(shù)設計基本方法 91. FIR濾波器簡介 92．函數(shù)設計法 10 10 10 利用海明窗設計Ⅱ型數(shù)字低通濾波器 13五、設計步驟 14六、心得體會 17七、參考文獻 18 一、課程設計的目的和意義 通過課程設計把自己在大學中所學的知識應用到實踐當中。 深入了解利用Matlab設計FIR數(shù)字濾波器的基本方法。在課程設計的過程中掌握程序編譯及軟件設計的基本方法。提高自己對于新知識的學習能力及進行實際操作的能力。鍛煉自己通過網(wǎng)絡及各種資料解決實際問題的能力。二、課程設計題目描述和要求關于窗函數(shù)法設計FIR數(shù)字低通濾波器題目:對模擬信號進行低通濾波處理，要求通帶0≤f≤2kHZ內衰減小于1dB，阻帶3kHZ≤f≤∞上衰減大于30dB。希望對模擬信號采樣后用線性相位FIR數(shù)字濾波器實現(xiàn)上述濾波，采樣頻率Fs=10kHZ。要求: 用窗函數(shù)法設計滿足要求的FIR數(shù)字低通濾波器，為了降低運算量，濾波器階數(shù)盡量低。三、設計原理設計低通FIR數(shù)字濾波器，尋求一系統(tǒng)函數(shù)，使其頻率響應逼近濾波器要求的理想頻率響應，其對應的單位脈沖響應 （1）其中 如果所希望的濾波器的理想的頻率響應函數(shù)為，則其對應的單位脈沖響應為 （2）窗函數(shù)設計法的基本原理是用有限長單位脈沖響應序列逼近。由于往往是無限長序列，而且是非因果的，所以用窗函數(shù)將截斷，并進行加權處理，得到： （3）就作為實際設計的FIR數(shù)字濾波器的單位脈沖響應序列，其頻率響應函數(shù)為 （4）式中，N為所選窗函數(shù)的長度。（1）矩形窗(Rectangle Window) （5） 其頻率響應和幅度響應分別為：， （6）（2）三角形窗(Bartlett Window) （7）其頻率響應為： （3）漢寧(Hanning)窗，又稱升余弦窗 （8）其頻率響應和幅度響應分別為：（4）漢明(Hamming)窗，又稱改進的升余弦窗 （9）其幅度響應為： （5）布萊克曼(Blankman)窗，又稱二階升余弦窗 （10）其幅度響應 ： （6）凱塞(Kaiser)窗 （11） 其中：β是一個可選參數(shù)，用來選擇主瓣寬度和旁瓣衰減之間的交換關系，一般說來，β越大，過渡帶越寬，阻帶越小衰減也越大。I0()是第一類修正零階貝塞爾函數(shù)。 若阻帶最小衰減表示為，β的確定可采用下述經(jīng)驗公式： 若濾波器通帶和阻帶波紋相等即δp=δs時，濾波器節(jié)數(shù)可通過下式確定：
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