【導(dǎo)讀】第四章FIR數(shù)字濾波器窗函數(shù)法的MATLAB程序?qū)崿F(xiàn)……………………理中的重要組成部分。本文主要介紹了MATLAB軟件的特點(diǎn)，簡單地講?，F(xiàn)了仿真與驗(yàn)證。MATLAB語言與設(shè)計(jì)理論相結(jié)合，來設(shè)計(jì)FIR數(shù)字濾波。值分析、矩陣運(yùn)算、信號處理和圖形顯示于一體，功能強(qiáng)大，編程效率高。的科學(xué)計(jì)算語言平臺，它幾乎能夠滿足所有的計(jì)算需求[1]。性的高層的、完備的編程語言。MATLAB語言語法簡單，程序調(diào)試和維護(hù)容易，其編。程效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于BASIC、PISCAL及C等高級語言。利用MATLAB軟件設(shè)計(jì)濾波器，量，有利于濾波器設(shè)計(jì)的最優(yōu)化。⑵MATLAB數(shù)學(xué)函數(shù)庫：該庫收集了大量的計(jì)算算法。包括基本函數(shù)（求和、三

　　

【正文】 amp。(rs=54)) m=1。 end。 if((rs = 65)amp。amp。(rs=75)) m=2。 end。 if((rs = 85)amp。amp。(rs=95)) m=3。 end。 N=(m+1)*2*pi/datB+1。%估算采樣點(diǎn)數(shù) N N=N+mod(N+1,2)。 %確保 h(n)長度 N 為奇數(shù) 青海民族大學(xué)畢業(yè)論文 共 23 頁 第 頁 19 Np=fix(wp/(2*pi/N))。Ns=N2*Np1。 %Np+1 為通帶 [0,wc]上采樣點(diǎn)數(shù) ,Ns 為阻帶 [wc,2*piwc]上采樣點(diǎn)數(shù) Ak=[ones(1,Np+1),zeros(1,Ns),ones(1,Np)] %N 為奇數(shù)，幅度采樣向量 A(k)=A(Nk) Ak(Np+2)=T。Ak(NNp)=T。 %加一個(gè)過渡采樣 thetak=pi*(N1)*(0:N1)/N。 %相位采 樣向量 θ(k) Hk=Ak.*exp(j*thetak)。 %構(gòu)造頻域采樣向量 H(k) hn=real(ifft(Hk))。%h(n)=IDFT[H(k)] Hw=fft(hn,1024)。 %計(jì)算頻率響應(yīng)函數(shù) :DFT[h(n)] wk=2*pi*[0:1023]/1024。 Hgw=Hw.*exp(j*wk*(N1)/2)。 %計(jì)算幅度響應(yīng)函數(shù) Hg(ω) %計(jì)算通帶最大衰減 Rp 和阻帶最小衰減Rs Rp=max(20*log10(abs(Hgw)))。 hgmin=min(real(Hgw))。 Rs=20*log10(abs(hgmin))。 %以下繪圖 Aw=[1,1,0,0,1,1]。 wk1=[0,wp,wp,2*piwp,2*piwp,2*pi]/pi。 subplot(3,2,1)。 plot(wk1,Aw)。 axis([0,2,])。 xlabel(39。ω/π39。)。 ylabel(39。Hg(k)39。)。 title(39。采樣圖形 39。)。 hold on wk2=[0:N1]*2/N。 plot(wk2,Ak,39。.39。)。 n=0:N1。 subplot(3,2,2)。 stem(n,hn,39。.39。)。 axis([0,65,])。 xlabel(39。n39。)。 ylabel(39。h(n)39。)。 grid on title(39。單位沖激響應(yīng) 39。) subplot(3,2,3)。 plot(wk/pi,20*log10(abs(Hgw)))。 axis([0,1,60,3])。 xlabel(39。ω/π39。)。ylabel(39。20lg|Hg(ω)|39。)。 grid on title(39。損耗函數(shù) 39。)。 利用 逼近法 設(shè)計(jì) FIR 帶阻 濾波器 利用 等波紋最佳 設(shè)計(jì)一個(gè)線性相位 FIR 帶阻濾 波器。要求通帶下截止頻率 ωlp =，阻帶下截止頻率 ωls=，阻通帶上截止頻率 ωus=，通帶上截止頻率ωup=， 通帶最大衰減 ?p=1dB，阻帶最小衰減 ?s=60dB。 [12] 分析如下： 逼近通帶：［ 0, ］，［ , π］； 基于 M AT L AB 的 FIR 數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì) 共 23 頁 第 頁 20 通帶最大衰減： ? p=1 dB； 逼近阻帶：［ , ］； 阻帶最小衰減： ? 程序運(yùn)行如下： FIRDF_BJ 單位沖激響應(yīng)與損耗函數(shù)曲線如下圖形所示 ， 單位沖激響應(yīng)與損耗函數(shù)曲線圖 圖 (6) FIRDF_BJ 的 M 文件如下： %等波紋最佳逼近法 function FIRDF=FIRDF_BJ() %調(diào)用 remez 函數(shù)設(shè)計(jì)帶阻濾波器 close all。clear all。clc。 f=[,]。 m=[1,0,1]。 rp=1。 rs=60。 dat1=(10^(rp/20)1)/(10^(rp/20)+1)。 dat2=10^(rs/20)。 rip=[dat1,dat2,dat1]。 [N,fo,mo,w]=remezord(f,m,rip)。 hn=remez(N,fo,mo,w)。 %以下為繪圖檢驗(yàn)部分 hw=fft(hn,512)。 n=0:N。 subplot(2,2,1)。stem(n,hn,39。.39。)。 xlabel(39。n39。)。ylabel(39。h(n)39。)。 grid on title(39。單位沖激響應(yīng) 39。)。 w=0:511。 w=2*w/512。 subplot(2,2,2)。 plot(w,20*log10(abs(hw)))。grid on。 axis([0,max(w)/2,80,10])。 xlabel(39。ω/π39。)。 ylabel(39。幅度 (dB)39。)。 title(39。損耗函數(shù) 39。)。 青海民族大學(xué)畢業(yè)論文 共 23 頁 第 頁 21 MATLAB 仿真 選取一隨機(jī)信號，進(jìn)行仿真如下： 運(yùn)行程序： FIRDF_MN() 仿真模擬圖如下： 仿真模擬圖 圖（ 7） FIRDF_MN（）的 M 文件如下： t=0:1000。 s=sin(*t)。 subplot(3,1,1)。 plot(s)。 axis([0 1000 1 1])。 title(39。 輸入 s=sin(*t)信號 39。)。 %給該信號加噪聲 load noissin。 ns=noissin。 subplot(3,1,2)。 plot(ns)。 title(39。加噪 39。)。 %進(jìn)行消噪處理 xd=wden(ns,39。minimaxi39。,39。s39。,39。one39。,5,39。db339。)。 subplot(3,1,3)。plot(xd)。 title(39。濾波后信號 39。)。 基于 M AT L AB 的 FIR 數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì) 共 23 頁 第 頁 22 結(jié) 束 語 FIR 數(shù)字濾波器在數(shù)字信號處理領(lǐng)域有非常重要的地位，在應(yīng)用 MATLAB 語言進(jìn)行 FIR 濾波器的設(shè)計(jì)時(shí) ， 可以隨時(shí)對比設(shè)計(jì)要求 來改變 濾波器特性 ， 并可通過不斷調(diào)整設(shè)計(jì)參數(shù) , 獲得較合適的沖激響應(yīng)和幅度響應(yīng) , 使濾波器的設(shè)計(jì)達(dá)到最優(yōu)化。 同時(shí)，充分發(fā)揮 MATLAB 語 言的編程效率高，計(jì)算與 繪 圖能力 強(qiáng)的特點(diǎn)，完成各種計(jì)算與繪制 圖形 工作， 使數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)變得簡單快捷，并可完成 模擬 仿真，為后繼設(shè)計(jì)打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。 致 謝 值此論文完成之際，首先感謝我的導(dǎo)師 陳 老師。在本論文的寫作過程中， 陳 老師提出了許多寶貴中肯的意見，使我受益匪淺，并最終完成了本論文的定稿。 五年來，他在學(xué)業(yè)上、生活上和思想上 潛移默化地影響著我，使我找到了前進(jìn)的方向。 我將在以后的人生路上再接再厲 。 其次感謝 物電 學(xué)院的所有老師。在民大學(xué)習(xí)的 5 年里，從不知 通信 為何物到對 通信 學(xué)有那么一點(diǎn)點(diǎn)了解，應(yīng)歸功于 在坐的 各 位 老師的 諄諄教誨 。吳 老師為人師表的形象和讓人敬仰的學(xué)識， 王 老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和睿智的學(xué)者風(fēng)范， 陳老師幽默的談吐、樂觀的態(tài)度， 馬 老師課堂上深入淺出的講解和散發(fā)出來的女學(xué)者特有的氣質(zhì) ，讓我終生難忘 …… 感謝 各位老師 給了我知識和思想，給了我方向和回憶。 再次，感謝周圍的同學(xué)們，謝謝大家對 我的鼓勵(lì)和幫助，最是難忘同窗情 。 最后，向在百忙中抽出時(shí)間評審和參加答辯的各位老師表示感謝和敬意 ！ 求學(xué)生涯就要結(jié)束，回首有不少感慨，放眼又有幾多憧憬，在此祝福自己以及所有的人都能走好以后的路。 青海民族大學(xué)畢業(yè)論文 共 23 頁 第 頁 23 參考文獻(xiàn) [1] 張葛祥 ,李 娜 . MATLAB 仿真技術(shù)與應(yīng)用 [M]. 北京 :清華大學(xué)出版社 ,2020 [2] 吳湘淇 ,肖熙 ,郝曉莉 . 信號系統(tǒng)與信號處理的軟硬件實(shí)現(xiàn) [M]. 北京 :電子工業(yè)出版社 ,2020 [3] 陳桂明 . 應(yīng)用 MATLAB 語言處理數(shù)字信號與數(shù)字圖像 [M]. 北京 :科學(xué)出版社 ,2020 [4] 陳懷琛 . 數(shù)字信號處理教程 MATLAB 釋義與實(shí)現(xiàn) [M]. 北京 :電子工業(yè)出版社 ,2020 [5] 鄭君里 . 信號與系統(tǒng) [M]. 北京 :高等教育出版社 ,2020 [6] 陳亞勇 . MATLAB 在 信號處理 中應(yīng)用 詳解 [M]. 北京 :人民郵電出版社 ,2020 [7] 薛年喜 . MATLAB 在數(shù)字信號處理中的應(yīng)用 [M]. 北京 :清華大學(xué)出版社 ,2020 [8] 高西全 ,丁玉美 . 數(shù)字信號處理 (第三版 ).西安 :西安電子科技大學(xué)出版社 ,2020 [9] 李南南 ,吳清 ,曹輝林 . MATLAB 7 簡明教程 . 北京 :清華大學(xué)出版社 ,2020 [10] 趙剛 . 基于數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)的討論 [J]. 南開大學(xué)學(xué)報(bào) (自然科學(xué)版 ),2020(3):101103 [11] 劉波 . MATLAB 信號處理 [M ]. 北京 :電子工業(yè)出版 社 , 2020 [12] 丁玉 美 ,高西全 . 數(shù)字信號處理（第二版） . 西安：西安電子科技大學(xué)出版社 ,2020 年 1 月