【導(dǎo)讀】與本研究成果相關(guān)的所有人所做出的任何貢獻(xiàn)均已在論文（設(shè)計(jì)）中作了明確。的說(shuō)明并表示了謝意。本人授權(quán)許昌學(xué)院可以將畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)。據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編論文（設(shè)計(jì)）。窗函數(shù)是設(shè)計(jì)FIR數(shù)字濾波器的重要方法。帶通和帶阻四種FIR數(shù)字濾波器。結(jié)合實(shí)例，利用MATLAB軟件進(jìn)行實(shí)現(xiàn)和仿真，然后。得到這四種FIR數(shù)字濾波器的單位脈沖響應(yīng)和幅度響應(yīng)，并得到正確的運(yùn)行結(jié)果。利用MATLAB軟件設(shè)計(jì)FIR數(shù)字濾波器，直觀簡(jiǎn)便，極大地減輕了工作量，達(dá)到理想的應(yīng)用目的。

　　

【正文】 5 10 15 20 0 . 200 . 20 . 40 . 6理想單位脈沖響應(yīng) h d ( n )0 5 10 15 2000 . 20 . 40 . 60 . 81漢寧窗 w ( n )0 5 10 15 20 0 . 200 . 20 . 40 . 6實(shí)際單位脈沖響應(yīng) h d ( n )0 0 . 5 1 1 0 0 5 00幅度響應(yīng) ( d B ) 圖 45 Ⅰ 型 FIR 數(shù)字帶阻濾波器沖擊響應(yīng)與幅度響應(yīng) 22 5 總 結(jié) FIR數(shù)字濾波波器在數(shù)字處理領(lǐng)域有非常重要的地位，因?yàn)?許 多信號(hào)處理系統(tǒng)，如圖像處理、數(shù)字音頻等系統(tǒng)要求具有線性相位特性 ， 在這方面 FIR濾波器有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。此外， FIR濾波器的沖激響應(yīng)是有限長(zhǎng)序列，其系統(tǒng)函數(shù)為一個(gè)多項(xiàng)式，它所含的極點(diǎn)多為原點(diǎn)，所以 FIR濾波器永遠(yuǎn)是穩(wěn)定的。 在應(yīng)用 MATLAB語(yǔ)言進(jìn)行 FIR濾波器的設(shè)計(jì)時(shí) ,可以隨時(shí)對(duì)比設(shè)計(jì)要求和濾波器特性，并可通過(guò)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)，以使濾波器達(dá)到最優(yōu)化。在對(duì)數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)中， MATLAB顯示了其強(qiáng)大的計(jì)算功能 ， 必然在以后的數(shù)字信號(hào)處理中，展現(xiàn)更為廣闊的應(yīng)用前景。 23 參考文獻(xiàn) [1] 王彬 .MATLAB數(shù)字信號(hào)處理 [M] .機(jī)械工業(yè)出版社 ,2021 [2] 劉波 .MATLAB信號(hào)處理 [M].電子工業(yè)出版社 ,2021 [3] 王世一 .數(shù)字信號(hào)處理 [M].北京理工大學(xué)出版社 ,2021 [4] 高西全 ,丁玉美 .數(shù)字信號(hào)處理 [M] .西安電子科技大學(xué)出版社 ,2021 [5] 龔劍 ,朱亮 .MATLAB入門(mén)與提高 [M] .清華大學(xué)出版社 ,2021 [6] 王宏 .MATLAB [M] .清華大學(xué)出版社 ,2021 [7] 薛年喜 .MATLAB在數(shù)字信號(hào)處理中的應(yīng)用 [M] .清華大學(xué)出版社 ,2021 [8] 李正周 .MATLAB數(shù)字信號(hào)處理與應(yīng)用 [M] .清華大學(xué)出版社 ,2021 [9] 陳建文 ,皇莆堪 ,樓強(qiáng)生 .現(xiàn)代數(shù)字信號(hào)處理 [M] .電子工業(yè)出版社 ,2021 [10] 陳懷琛 .數(shù)字信號(hào)處理教程 MATLAB釋義與實(shí)現(xiàn) [M] .電子工業(yè)出版社 ,2021 [11] 張智星 .MATLAB程序設(shè)計(jì)與應(yīng)用 [M].清華大學(xué)出版社 ,2021 [12] 邵朝 ,陰亞芳 .數(shù)字信號(hào)處理 [M].北京郵電大學(xué)出 版社 ,2021 [13] 羅軍輝 ,羅勇江 .MATLAB在數(shù)字信號(hào)處理中的應(yīng)用 [M].機(jī)械丁業(yè)出版社 ,2021 [14] 邵玉斌 .Matlab/Simulink通信系統(tǒng)建模與仿真實(shí)例分析 [M] .清華大學(xué)出版社 ,2021 [15] 樓順天 ,李博煜 .基于 MATLAB的系統(tǒng)仿真與設(shè)計(jì) —信號(hào)處理 [M].西安電子科技大學(xué)出版 社 ,1998 24 附 錄 窗函數(shù)的選擇原則是： (1)具有較低的旁瓣幅度，尤其是第一旁瓣幅度； (2)旁瓣幅度下降速度要大，以利于增加阻帶衰減； (3)主瓣的寬度要窄，以獲得 較陡的過(guò)渡帶。 表 41 各種窗函數(shù)的性能比較 窗函數(shù) 第一旁瓣相對(duì)于主瓣衰減 /dB 主瓣寬 阻帶最小衰減 /dB 矩形窗 13 4? /N 21 三角窗 25 8? /N 25 漢寧窗 31 8? /N 44 海明窗 41 8? /N 53 布拉克曼窗 57 12? /N 74 凱瑟窗 可調(diào) 可調(diào) 可調(diào) 切比雪夫窗 可調(diào) 可調(diào) 可調(diào) 例 41 利用漢寧窗設(shè)計(jì) Ⅱ 型數(shù)字低通濾波器 clear all。 Wp=*pi。 Ws=*pi。 tr_width=WsWp。 N=ceil(*pi/tr_width)+1 n=0:1:N1。 Wc=(Ws+Wp)/2。 hd=ideal_lp(Wc,N)。 w_han=(hanning(N))39。 h=hd.*w_han。 [db,mag,pha,w]=freqz_m2(h,[1])。 delta_w=2*pi/1000。 Ap=(min(db(1:1:Wp/delta_w+1))) As=round(max(db(Ws/delta_w+1:1:501))) 25 subplot(221) stem(n,hd) title(39。理想單位脈沖響應(yīng) hd(n)39。) subplot(222) stem(n,w_han) title(39。漢寧窗 w(n)39。) subplot(223) stem(n,h) title(39。實(shí)際單位脈沖響應(yīng) hd(n)39。) subplot(224) plot(w/pi,db) title(39。幅度響應(yīng) (dB)39。) axis([0,1,100,10]) 例 42 利用海明窗設(shè)計(jì) Ⅰ 型數(shù)字高通濾波器 clear all。 Wp=*pi。 Ws=*pi。 tr_width=WpWs。 N=ceil(*pi/tr_width) n=0:1:N1。 Wc=(Ws+Wp)/2。 hd=ideal_hp1(Wc,N)。 w_ham=(hamming(N))39。 h=hd.*w_ham。 [db,mag,pha,w]=freqz_m2(h,[1])。 delta_w=2*pi/1000。 Ap=(min(db(Wp/delta_w+1:1:501))) As=round(max(db(1:1:Ws/delta_w+1))) subplot(221) stem(n,hd) title(39。理想單位脈沖響應(yīng) hd(n)39。) 26 subplot(222) stem(n,w_ham) title(39。海明窗 w(n)39。) subplot(223) stem(n,h) title(39。實(shí)際單位脈沖響應(yīng) hd(n)39。) subplot(224) plot(w/pi,db) title(39。幅度響 應(yīng) (dB)39。) axis([0,1,100,10]) 例 43 利用三角窗設(shè)計(jì) Ⅳ 型數(shù)字高通濾波器 clear all。 Wp=*pi。 Ws=*pi。 tr_width=WpWs。 N=ceil(*pi/tr_width)+1 n=0:1:N1。 Wc=(Ws+Wp)/2。 hd=ideal_hp2(Wc,N)。 w_tri=(triang(N))39。 h=hd.*w_tri。 [db,mag,pha,w]=freqz_m2(h,[1])。 delta_w=2*pi/1000。 Ap=(min(db(Wp/delta_w+1:1:501))) As=round(max(db(1:1:Ws/delta_w+1))) subplot(221) stem(n,hd) title(39。理想單位脈沖響應(yīng) hd(n)39。) subplot(222) stem(n,w_tri) title(39。三角窗 w(n)39。) 27 subplot(223) stem(n,h) title(39。實(shí)際單位脈沖響應(yīng) hd(n)39。) subplot(224) plot(w/pi,db) title(39。幅度響應(yīng) (dB)39。) axis([0,1,100,10]) 例 44 利用布拉克曼窗設(shè)計(jì) Ⅱ 型數(shù)字帶通濾波器 clear all。 Wpl=*pi。 Wph=*pi。 Wsl=*pi。 Wsh=*pi。 tr_width=min((WplWsl),(WshWph))。 N=ceil(11*pi/tr_width)+1 n=0:1:N1。 Wcl=(Wsl+Wpl)/2。 Wch=(Wsh+Wph)/2。 hd=ideal_bp1(Wcl,Wch,N)。 w_bman=(blackman(N))39。 h=hd.*w_bman。 [db,mag,pha,w]=freqz_m2(h,[1])。 delta_w=2*pi/1000。 Ap=(min(db(Wpl/delta_w+1:1:Wph/delta_w+1))) As=round(max(db(Wsh/delta_w+1:1:501))) subplot(221) stem(n,hd) title(39。理想單位脈沖響應(yīng) hd(n)39。) subplot(222) stem(n,w_bman) title(39。布拉克曼窗 w(n)39。) 28 subplot(223) stem(n,h) title(39。實(shí)際單位脈沖響應(yīng) hd(n)39。) subplot(224) plot(w/pi,db) title(39。幅度響應(yīng) (dB)39。) axis([0,1,100,10]) 例 45 利用漢寧窗設(shè)計(jì) Ⅰ 型數(shù)字帶阻濾波器 clear all。 Wpl=*pi。 Wph=*pi。 Wsl=*pi。 Wsh=*pi。 tr_width=min((WslWpl),(WphWsh))。 N=ceil(*pi/tr_width) n=0:1:N1。 Wcl=(Wsl+Wpl)/2。 Wch=(Wsh+Wph)/2。 hd=ideal_bs(Wcl,Wch,N)。 w_hann=(hanning(N))39。 h=hd.*w_hann。 [db,mag,pha,w]=freqz_m2(h,[1])。 delta_w=2*pi/1000。 Ap=(min(db(1:1:Wpl/delta_w+1))) As=round(max(db(Wsl/delta_w+1:1:Wsh/delta_w+1))) subplot(221) stem(n,hd) title(39。理想單位脈 沖響應(yīng) hd(n)39。) subplot(222) stem(n,w_hann) title(39。漢寧窗 w(n)39。) 29 subplot(223) stem(n,h) title(39。實(shí)際單位脈沖響應(yīng) hd(n)39。) subplot(224) plot(w/pi,db) title(39。幅度響應(yīng) (dB)39。) axis([0,1,100,10]) 30 致 謝 在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我非常感謝我的導(dǎo)師宋 庚寅 老師，他為人很好，也很和藹， 師德高尚， 知識(shí)淵博 ，對(duì)專業(yè)知識(shí)非常精通， 我非常敬佩他。 宋老師總是 認(rèn)真耐心的回答我們小組組員提出的問(wèn)題，直到疑問(wèn)解決。 宋老師對(duì)我的論文提出了許多寶貴的意見(jiàn) 。 大學(xué)四年我不僅學(xué)到了豐富的專業(yè)知識(shí)， 掌握 了終身受用的學(xué)習(xí)方法 ，擁有了 積極 的生活態(tài)度， 而且 通過(guò)對(duì)各門(mén)課程的學(xué)習(xí)和與相關(guān)專業(yè)老師 的 溝通， 讓 我 受 益匪淺。 另外在畢業(yè)設(shè)計(jì) 的過(guò)程中 還得到 了同學(xué)田武星、郭曉鋒的 幫助， 特向他們 表示感謝。 同時(shí)也感謝學(xué)校給了我這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的機(jī)會(huì)， 使 我得到了很好的鍛煉，在此 ， 感謝評(píng)閱老師對(duì)我論文的評(píng)閱。 最后再次感謝我的母校和各位老師對(duì)我四年的教育和幫助。