matlab結(jié)合窗函數(shù)法數(shù)字帶通fir濾波器的設(shè)計(jì)-資料下載頁(yè)
2025-01-16 05:06本頁(yè)面
【正文】 。 %求歸一化過(guò)渡帶M=ceil(()/(*w)) %計(jì)算所需濾波器的階數(shù)juxing=boxcar(M+1)。 %生成長(zhǎng)度為M+1的矩形窗boxb=fir1(M,[Ws1,Ws2],juxing)。 %生成矩形窗設(shè)計(jì)的fir濾波器freqz(boxb,1,fs,fs)。 %繪制幅頻和相頻響應(yīng)曲線運(yùn)行結(jié)果：圖2矩形窗fir濾波器幅頻和相頻響應(yīng)曲線從幅頻響應(yīng)上看，通帶基本無(wú)波紋，阻帶中波紋較大，因而阻帶較不理想，相頻響應(yīng)曲線在通帶內(nèi)為直線，效果較好，信號(hào)失真小。 2. 利用三角窗進(jìn)行設(shè)計(jì)利用三角窗進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，原理與矩形窗基本相同，只不過(guò)生成窗函數(shù)時(shí)采用triang（）函數(shù)生成三角窗，程序運(yùn)行結(jié)果如下：圖3三角窗設(shè)計(jì)的fir濾波器幅頻和相頻響應(yīng)曲線3. 利用漢寧窗進(jìn)行設(shè)計(jì)利用漢寧窗進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，原理與矩形窗基本相同，只不過(guò)生成窗函數(shù)時(shí)采用hamming（）函數(shù)生成漢寧窗，程序運(yùn)行結(jié)果如下：圖4 漢寧窗設(shè)計(jì)的fir濾波器幅頻和相頻響應(yīng)曲線4. 利用布萊克曼窗進(jìn)行設(shè)計(jì)利用布萊克曼窗進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，原理與矩形窗基本相同，只不過(guò)生成窗函數(shù)時(shí)采用blackman（）函數(shù)生成布萊克曼窗，程序運(yùn)行結(jié)果如下： 圖5 布萊克曼窗設(shè)計(jì)的fir濾波器幅頻和相頻響應(yīng)曲線5. 利用凱塞窗進(jìn)行設(shè)計(jì)利用凱塞窗進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，濾波器的參數(shù)可以用以下函數(shù)求得：調(diào)用函數(shù)[n,wn,bta,ftype]=kaiserord（f，a，dev，fs）參數(shù)： 1）f為對(duì)應(yīng)的歸一化頻率2）a為由f指定的各個(gè)頻帶上的幅值向量，一般只有0和1，和f長(zhǎng)度關(guān)系為（2*a的長(zhǎng)度）—2=（f的長(zhǎng)度）3）devs用于指定各個(gè)頻帶輸出濾波器的頻率響應(yīng)與其期望幅值之間的最大輸出誤差或偏差，長(zhǎng)度與a相等。4）fs為信號(hào)的采樣頻率。利用該函數(shù)修改代碼得到凱塞窗設(shè)計(jì)fir濾波器的代碼如下：代碼23fs=20000。 %設(shè)定采樣頻率fp1=4500。fp2=6500。 %第一截止頻率fs1=3000。fs2=7500。 %第二截止頻率[n,wn,bta,ftype]=kaiserord([fs1,fp1,fp2,fs2],... [0,1,0],[ ],fs) %求濾波器參數(shù)b=fir1(n,wn,ftype,kaiser(n+1,bta))。 %生成fir濾波器freqz(b,1,fs,fs)。 %繪制幅頻和相頻響應(yīng)曲線程序運(yùn)行結(jié)果：圖6 凱塞窗設(shè)計(jì)的fir濾波器幅頻和相頻響應(yīng)曲線4總結(jié)與體會(huì)本次MATLAB課程設(shè)計(jì)主要任務(wù)是完成FIR濾波器的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)帶通濾波器是首先要計(jì)算出過(guò)渡帶。然后查表得到不同窗函數(shù)所需要的階數(shù)，不同的窗函數(shù)所設(shè)計(jì)的濾波器的形狀各有差異。所以實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況，折中處理，兼顧各項(xiàng)指標(biāo)。通過(guò)這次設(shè)計(jì)，對(duì)數(shù)字帶通濾波器有了更深刻的理解。熟悉MATLAB的運(yùn)行環(huán)境，其中對(duì)于窗函數(shù)的原理也有了更透徹的理解。初步掌握了MATLAB語(yǔ)言在數(shù)字信號(hào)處理中的一些基本庫(kù)函數(shù)的調(diào)用和編寫基本程序等應(yīng)用。學(xué)會(huì)了數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)的一般步驟及處理后的結(jié)果。掌握了窗函數(shù)的基本知識(shí)及實(shí)際應(yīng)用技巧。進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到了將所學(xué)的東西運(yùn)用于實(shí)踐的重要性?？傊ㄟ^(guò)本次課程設(shè)計(jì)，我收獲很大，不只是學(xué)會(huì)了用MATLAB設(shè)計(jì)FIR濾波器，而是學(xué)會(huì)了自己學(xué)習(xí)新知識(shí)的一種方法5參考文獻(xiàn)[1] 葛哲學(xué)《精通MATLAB》電子工業(yè)出版社,2008[2] 陳亞勇 《MATLAB信號(hào)處理詳解》人民郵電出版社,2008[3] 維基百科 [4] 劉泉 闕大順 郭志強(qiáng) 《數(shù)字信號(hào)處理》電子工業(yè)出版社，2009[5] Sanjit K. Miltra 《 Digital Signal Processing Laboratory Using MATLAB》 Nelson Engineering出版社，2006[6] Vinay 《數(shù)字信號(hào)處理及其MATLAB實(shí)現(xiàn)》電子工業(yè)出版社，1998本科生課程設(shè)計(jì)成績(jī)?cè)u(píng)定表姓 名性 別專業(yè)、班級(jí)課程設(shè)計(jì)題目：MATLAB結(jié)合窗函數(shù)法數(shù)字帶通FIR濾波器的設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)答辯或質(zhì)疑記錄：⑴為了改善濾波器的性能，窗函數(shù)頻譜應(yīng)滿足什么條件？答：①主瓣盡可能窄，以使設(shè)計(jì)出來(lái)的濾波器有較陡的過(guò)渡帶。②盡量減少最大旁瓣的相對(duì)幅度，也就是能量集中于主瓣，以減小帶內(nèi)、帶外波動(dòng)的最大幅度，增大阻帶衰減。⑵加矩形窗后的對(duì)信號(hào)有什么影響？答:加窗使過(guò)渡帶變寬，過(guò)渡帶的帶寬取決于窗譜的主瓣寬度。矩形窗情況下的過(guò)渡帶寬是。N越大，過(guò)渡帶越窄、越陡；成績(jī)?cè)u(píng)定依據(jù)：最終評(píng)定成績(jī)（以優(yōu)、良、中、及格、不及格評(píng)定）指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日 21
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