窗函數(shù)設計fir數(shù)字濾波器(參考版)
2025-06-11 01:48本頁面
【正文】 我從中學到的知識、方法與積累的自信、經驗都會在今后的學習和工作中對我有很大的幫助。從收集資料、對比選擇、確定方案到程序設計、程序調試，從中所獲得的經驗對今后的學習與工作都有很 大的幫助，同時我也學會了如何在短時間之內對知識進行取舍與進行重點學習和突破。在設計過程中，我也遇到了很多不懂的地方，程序經常出現(xiàn)錯誤，但經過自己的不斷努力和嘗試，最終還是解決了問題。在課程設計的短短幾天內，我不斷搜集資料、設計方案、整理思路、編寫程序、調試程序，這其中我遇到了很多的困難，在克服這些困難的同時，也學到了很多課本里學不到的知識，收獲了很多課堂上講不到的方法。本次課設中雖沒 有針對某一種窗改變其寬度，但從設計的過程的分析中可以看出這一點。布萊克曼窗設計的帶通濾波器的頻率響應曲線也基本符合教材中對布萊克曼窗理論的分析，它的旁瓣主瓣寬度、過渡帶寬、最小阻帶衰減均比三角窗和矩形窗大。 結果分析 經過利用三角窗、矩形窗和布萊克曼窗設計 FIR 濾波器所得到的幅頻響應曲線圖可以看出不同的窗函數(shù)所設計的濾波器頻率響應有所不同。移相的線性相位帶通濾波器 這個濾波器是 90176。 grid on。幅度 /db39。)。 %繪出幅頻響應曲線 xlabel(39。 %實際設計的相移 90 度后的數(shù)字帶通濾波器的沖激響應 [mag1,rad]=freqz(h1)。 hd=i*(sin((w0+wc)*(n25))sin((w0wc)*(n25)))./(pi*(n25)+eps)。 w1=blackman(51)。 解 :可求得此濾波器的時域函數(shù)為： ????????????????ccccdejedejedeeHnhjnjjnjnjjdd????????????????????????000021 21)(21)( 武漢理工大學《信號分析與處理》課程設計 17 ] [ )(21))(())(())(())((0000?????????????????????????????ccccnjnjnjnjeeeenjj ? ? ? ?000)(c o s)(s in)( 2))(s in ( ))(s in ()(???????????????????????? ???????nnn jnnnjccc 采用布拉克曼窗設計時 ( N =51 )： )()()( nwnhnh d? 252/)1( , 010 ,])25( o s []5)25s i n [ ( )25(2)252c o s ()25c o s (?????????????????????????????NnNnnnnjnn??????其中為其他值 MATLAB 程序原代碼如下： w0=*pi。 武漢理工大學《信號分析與處理》課程設計 16 圖 8 三角窗幅頻響應曲線 布萊克曼窗設計 用布萊克曼窗設計一個 FIR 線性相位 ?90 相移的數(shù)字帶通濾波器 0000,() 0 , 0 ,jwj ccd ccjeHe ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ??? ? ? ? ??? ? ? ? ? ? ? ??? 設 51, 0 ??? Nc ???? 。)。 ylabel(39。頻率 /hz39。 %對應的頻率響應 plot(rad,20*log10(abs(H)))。 %調用三角窗函數(shù) h=hd.*wd。 hd=sin(wc*m)./(pi*m)。 a=(N1)/2。 %截止頻率 N=51。 %y 軸注釋 運行結果為： 圖 7 矩形窗幅頻響應曲線 三角窗設計 用三角形窗設計一個 FIR 線性相位數(shù)字低通濾波器，已知 51, ?? Nπωc ；要求畫出濾波器的 20log ( )jHe? 曲線。幅度 /db39。)。 xlabel(39。)。 %繪出幅頻響應曲線 title(39。 subplot(212)。 h=freqz(b,1,M)。 grid。單位抽樣響應 h(n)39。 plot(t,zeros(1,22))。)。 %指定 h(n)窗位置 stem(t,b,39。 %求濾波器的頻率響應 t=0:21。low39。 N=n+1。 解： ?? ?? ?? deeHnh njjdd ??? )(21)( )( )](s i n[2 1 ?? ?????? ?? ??? ? ??? ?? ? n ndee c cjjc c ?????????????????為其他故：其中nnnnnwnhnhNdc,0200,)10(]2s i n [)()()( 102/)1( ????? MATLAB 程序源代碼為： wn=。 %繪制幅頻和相頻響應曲線 程序運行結果為： 圖 6 用 凱澤窗設計的 FIR 濾波器幅頻和相頻響應曲線 武漢理工大學《信號分析與處理》課程設計 13 4. 具體設計內容 矩形窗設計 用矩形窗設計一個 FIR 線性相位數(shù)字低通濾波器，已知 , 21c N????。 %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,k
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