【正文】 要熟練掌握 matlab 編程，要充分熟悉相關(guān)函數(shù)的定義和使用，并通過不斷的練習(xí)，提高自己對 matlab 的駕馭能力。所以應(yīng)選擇較合適的采樣頻率。采樣頻率要滿足采樣定理，否則將不能唯一的恢復(fù)原始信號。 在繪制窗函數(shù)幅頻 響應(yīng)時，要對其進行歸一化處理， MATLAB 給出的窗函數(shù)調(diào)用函數(shù)里面的參數(shù)是歸一化的，否則將不能正常輸出。來求濾波器的沖激響應(yīng)。 在用 b=fir1(n,wn,?ftype?,window)函數(shù)想直接進行濾波器設(shè)計時會出現(xiàn)數(shù)量不匹配錯誤。 編程中經(jīng)常會出現(xiàn)前后數(shù)目不匹配以導(dǎo)致錯誤的現(xiàn)象。通常設(shè)計濾波器會有過渡帶和阻帶衰減的要 求，這樣可以確定階數(shù) N 值及窗函數(shù)的形狀。該函數(shù)是通過向量 b描述的濾波器對 x數(shù)據(jù)進行濾波，其中 M是采樣點數(shù)。利用這些調(diào)用方式 MATLAB 并不直接繪制系統(tǒng)的頻率特性圖，但可由向量 H、 w 用 abs、 angle、 plot 等函數(shù)來繪制幅頻特性和相頻 特性圖。 此外，還有如下相類似的四種調(diào)用形式。 freqz(b， a， ?whole?) 該調(diào)用方式將繪制系統(tǒng)在 0~2π范圍內(nèi)的幅頻特性和相頻特性圖。 由于 FIR數(shù)字濾波器具有嚴(yán)格的線性相位，而且同時可以具有任意的幅度特性的優(yōu)點，所以多應(yīng)用于要求線性相位，任意幅度（即要求信道具有線性相位特性）的 語音處理，圖象處理以及數(shù)據(jù)傳輸 等 。由于 sin[w(n1/2)]對 w=0,2π處成 奇對稱，對 w=π呈偶對稱（ H(0)=0）。 （ 4） h(n)=h(N1n),即 h(n)為奇對稱， N=偶數(shù) ?? ?????? ??? 2/ 1 )21(s i n)2(2)( Nn wnnNhwH 2,3,2,1 Nn ?? 由于 sin[w(n1/2)]在 w=0,2π處為零，即 H(w)在 w=0,2π處為零。 sin(nw)對 w=0,?,2?呈奇對稱形式（ H(0)=0 、 H(?)=0）。 (3) h(n)=h(N1n)，即 h(n)為奇對稱 ,N=奇數(shù) ???? 2 11 )s in ()()( Nn nwnCwH ????? ????????21,2,1 0)2 1(2)()2 1()0( NnnnNhnCNhC?其中 由于 sin(nw)對于 w=0,?,2?處皆為 0 即 H(w)在 w=0,?,2?處必為零。且 cos[w(n1/2)] 對 w=π是奇對稱，所以 H(w)對 w=π成奇對稱（ H(?)=0）。所以 w 從 0? 2?范圍內(nèi) ，無任何約束，可以設(shè)計成任何一種濾波器。 武漢理工大學(xué)《專業(yè)課程設(shè)計 3（數(shù)字信號處理）》課程設(shè)計說明書 22 幅度特性 H(w)的特點 ： (1) h(n)=h(N1n)，即 h(n)為偶對稱 ,N=奇數(shù) ???? )21( 0 )c os ()()( Nn wnnawH ????????????0)2 1(2)(0)2 1()0(nnNhnanNha其中： cos(nw)對于 w=0,?,2?皆為偶對稱，所以幅度函數(shù) H(w)也對 w=0,?,2?皆為偶對稱。說明濾波器具有 (N1)/2 個抽樣的延時，它等于單位沖激響應(yīng) h(n)的長度的一半。 H(ejw)線性相位是指 θ(w)是 w 的線性函數(shù)。 總之， 這次的課程設(shè)計令我受益匪淺 。但離真正的掌握還有一定距離。在進行各種窗函數(shù)的比較時，也掌握了各種窗函數(shù)的特性。而且在設(shè)計濾波器時，有時跟同學(xué)一起討 論的效果會比自己看書的效果會好些， 大家相互交流也會排除一些錯誤的產(chǎn)生。由于自己武漢理工大學(xué)《專業(yè)課程設(shè)計 3（數(shù)字信號處理）》課程設(shè)計說明書 21 對 matlab 中各函數(shù)的使用并不熟悉，所以在編程時還要先查看相關(guān)函數(shù)功能及用法。 在剛了解到課題的時候，由于對基礎(chǔ)知識掌握不牢，還不知道如何下手，后來通過查閱相關(guān)書籍，并從網(wǎng)上下載了資料，逐漸了解了 FIR 低通濾 波器的設(shè)計原理和方法，開始慢慢的著手去完成任務(wù)。 6 心得體會 在數(shù)字信號處理中，濾波占有極其重要的地位，而 FIR 濾波器以它優(yōu)越的性能，在數(shù)字信號處理領(lǐng)域占有很重要的地位。但階數(shù)的增加會加大運算量，所以在實際設(shè)計時應(yīng)選取較為合適的階數(shù) N 以平衡濾波器的效果和運算量兩項重要指標(biāo)。 而我們在選定窗函數(shù)時，也主要根據(jù)濾波器過渡帶和阻帶衰減的要求進行選擇。但從圖中我們也可看出這兩項要求不能同時滿足，往往是增加主瓣寬度以換取對旁瓣的抑制 。 而我們一般希望窗函數(shù)滿足兩項要求：一是窗譜主瓣盡可能地窄，以獲得較陡的過渡帶。而用布萊克曼窗設(shè)計的濾波器的阻帶數(shù)案件最好，但過渡帶最寬，約為矩形窗的 3 倍 。 幫助我們理解了不同窗函數(shù)對濾波器效果產(chǎn)生的不同的影響。 不同窗函數(shù)的主瓣寬度和旁瓣衰 減不盡相同。 注： 要改變?yōu)V波器階數(shù)，只需改變 N 值即可。幅度 39。)。xlabel(39。凱澤窗 ()濾波器輸出信號 39。plot(t2,y16)。)。相位 /176。)。xlabel(39。凱澤窗 ()濾波器相頻響應(yīng) 39。axis([0 pi 2020 0])。)。ylabel(39。頻率 39。)。 title(39。plot(w6,20*log10(abs(H6)))。h(n)39。)。xlabel(39。凱澤窗 ()濾波器 h(n)39。)。stem(n,h6,39。)。ylabel(39。時間 /t39。)。 title(39。 subplot(2,2,4)。39。ylabel(39。頻率 39。)。 title(39。 subplot(2,2,3),plot(w5,180/pi*unwrap(angle(H5)))。幅頻響應(yīng) /dB39。)。xlabel(39。布萊克曼窗濾波器幅頻響 應(yīng) 20lg|H(ejw)|曲線 39。axis([0 pi 150 0])。) subplot(2,2,2)。ylabel(39。n39。)。 title(39。.39。 %%布萊克曼窗設(shè)計濾波器 subplot(2,2,1)。幅度 39。)。xlabel(39。漢明 窗濾波器輸出信號 39。plot(t2,y14)。)。相位 /176。)。xlabel(39。漢明 窗濾波器相頻響應(yīng) 39。axis([0 pi 2020 0])。)。ylabel(39。頻率 39。)。 title(39。plot(w4,20*log10(abs(H4)))。h(n)39。)。xlabel(39。漢明 窗設(shè)計濾波器 h(n)39。)。stem(n,h4,39。)。ylabel(39。時間 /t39。)。 title(39。 subplot(2,2,4)。39。ylabel(39。頻率 39。)。 title(39。 subplot(2,2,3),plot(w3,180/pi*unwrap(angle(H3)))。幅頻響應(yīng) /dB39。)。xlabel(39。漢 寧 窗濾波器幅頻響應(yīng) 20lg|H(ejw)|曲線 39。axis([0 pi 150 0])。) subplot(2,2,2)。ylabel(39。n39。)。 title(39。.39。 %%漢寧 窗設(shè)計濾波器 subplot(2,2,1)。幅度 39。)。xlabel(39。三角窗濾波器輸出信號 39。plot(t2,y12)。)。相位 /176。)。xlabel(39。三角窗濾波器相頻響應(yīng) 39。axis([0 pi 2020 0])。)。ylabel(39。頻率 39。)。 title(39。plot(w2,20*log10(abs(H2)))。h(n)39。)。xlabel(39。三角窗設(shè)計濾波器 h(n)39。)。stem(n,h2,39。)。ylabel(39。時間 /t39。)。 %濾波器輸出信號 title(39。 subplot(2,2,4)。39。ylabel(39。頻率 w39。)。 title(39。 subplot(2,2,3),plot(w1,180/pi*unwrap(angle(H1)))。幅頻響應(yīng) /dB39。)。xlabel(39。矩形窗濾波器幅頻響應(yīng) 20lg|H(ejw)|曲線 39。 %濾波器幅頻響應(yīng) axis([0 pi 150 0])。 武漢理工大學(xué)《專業(yè)課程設(shè)計 3（數(shù)字信號處理）》課程設(shè)計說明書 18 subplot(2,2,2)。h(n)39。)。xlabel(39。矩形窗設(shè)計濾波器 h(n)39。)。stem(n,h1,39。 y16=y6(n2)。 y14=y4(n2)。 y12=y2(n2)。 t2=t(n2)。 y6=fftfilt(h6,x,256)。 y4=fftfilt(h4,x,256)。 y2=fftfilt(h2,x,256)。)。ylabel(39。時間 /t39。)。 title(39。%選擇采樣點間隔 x1=x(n1)。%待濾波的信號 n1=81:241。f2=t=nn/Fs。Fs=1000。axis([0 30 0 1])。h(n)39。)。xlabel(39。凱澤窗 ()波形 39。)。stem(n,wd6,39。axis([0 30 0 1])。h(n)39。)。xlabel(39。布萊克曼窗波形 39。)。stem(n,wd5,39。axis([0 30 0 1])。h(n)39。)。xlabel(39。漢明 窗波形 39。)。stem(n,wd4,39。axis([0 30 0 1])。h(n)39。)。xlabel(39。漢寧 窗時域波形 39。)。stem(n,wd3,39。axis([0 30 0 1])。h(n)39。)。xlabel(39。三角窗波形 39。)。stem(n,wd2,39。)。ylabel(39。n39。)。 title(39。)。stem(n,wd1,39。)。相位 /176。)。xlabel(39。凱澤窗 ()相頻響應(yīng) 39。axis([0 1 2020 200])。 subplot(3,2,6)。幅頻響應(yīng) /dB39。)。xlabel(39。