基于blackman窗的fir數(shù)字帶通濾波器設(shè)計(jì)-在線瀏覽
2025-08-09 01:33本頁(yè)面
【正文】 的FIR數(shù)字濾波器，首先要求理想頻率響應(yīng)。但不能用來(lái)作為設(shè)計(jì)FIR DF用的h(n)，因?yàn)橐话愣际菬o(wú)限長(zhǎng)、非因果的，物理上無(wú)法實(shí)現(xiàn)。窗函數(shù)的基本思想：先選取一個(gè)理想濾波器（它的單位抽樣響應(yīng)是非因果、無(wú)限長(zhǎng)的），再截?。ɑ蚣哟埃┧膯挝怀闃禹憫?yīng)得到線性相位因果FIR濾波器。設(shè)x(n)是一個(gè)長(zhǎng)序列，w(n)是長(zhǎng)度為N的窗函數(shù)，用w(n)截?cái)鄕(n)，得到N點(diǎn)序列xn(n)，即xn(n) = x(n) w(n) 在頻域上則有 由此可見(jiàn)，窗函數(shù)w(n)不僅僅會(huì)影響原信號(hào)x(n)在時(shí)域上的波形，而且也會(huì)影響到頻域內(nèi)的形狀。矩形窗情況下的過(guò)渡帶寬是。肩峰幅度取決于窗譜主瓣和旁瓣面積之比。工程上習(xí)慣用相對(duì)衰耗來(lái)描述濾波器，相對(duì)衰耗定義為 。以上的分析可見(jiàn)，濾波器的各種重要指標(biāo)都是由窗函數(shù)決定，因此改進(jìn)濾波器的關(guān)鍵在于改進(jìn)窗函數(shù)。旁瓣峰值衰耗定義為： 旁瓣峰值衰耗＝20lg(第一旁瓣峰值／主瓣峰值) 為了改善濾波器的性能，需使窗函數(shù)譜滿足：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；第一副瓣面積相對(duì)主瓣面積盡可能小，即能量盡可能集中在主瓣，外泄少，使設(shè)計(jì)出來(lái)的濾波器的肩峰和余振小。本次設(shè)計(jì)要求以窗函數(shù)為Blackman窗為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)一個(gè)具有如下性能指標(biāo)的FIR數(shù)字帶通濾波器：=，=，=，=。2 概要設(shè)計(jì)如果所希望的濾波器的理想的頻率響應(yīng)函數(shù)為，則其對(duì)應(yīng)的單位脈沖響應(yīng)為窗函數(shù)設(shè)計(jì)法的基本原理是用有限長(zhǎng)單位脈沖響應(yīng)序列逼近。我們知道，用窗函數(shù)法設(shè)計(jì)的濾波器性能取決于窗函數(shù)的類(lèi)型及窗口長(zhǎng)度N的取值。開(kāi)始讀入窗口長(zhǎng)度N計(jì)算hd(n)調(diào)用窗函數(shù)子程序求w(n)調(diào)用子程序（函數(shù)）計(jì)算H(k)=DFT[h(n)]調(diào)用繪圖子程序（函數(shù)）繪制H(k)幅度相位曲線結(jié)束圖1 主程序框圖計(jì)算h(n)= hd(n) w(n)布萊克曼窗函數(shù)布萊克曼窗函數(shù)的時(shí)域形式可以表示為 它的頻域特性為：其中，為矩形窗函數(shù)的幅度頻率特性函數(shù)。Blackman函數(shù)：生成海明窗調(diào)用方式 (1) w = blackman (n)：輸入?yún)?shù)n是窗函數(shù)的長(zhǎng)度；輸出參數(shù)w是由窗函數(shù)的值組成的n階向量。3 運(yùn)行環(huán)境軟件環(huán)境： xp2. 3．其他軟件根據(jù)需要選用硬件環(huán)境：計(jì)算機(jī)：Lenovo Y450處理器型號(hào)：Intel酷睿2雙核 T6600 處理器參數(shù)：主板芯片組：IntelGM45 內(nèi)存：2GB DDRIII硬盤(pán)：西數(shù)WDC WD3200BEVT22ZCTO SATA 顯存：512MB 4 開(kāi)發(fā)工具和編程語(yǔ)言開(kāi)發(fā)工具:MATLAB桌面和命令窗口、歷史命令窗口、編輯器和調(diào)試器、路徑搜索和用于用戶瀏覽幫助、工作空間、文件的瀏覽器。用戶可以在命令窗口中將輸入語(yǔ)句與執(zhí)行命令同步，也可以先編寫(xiě)好一個(gè)較大的復(fù)雜的應(yīng)用程序（M文件）后再一起運(yùn)行。在匯編語(yǔ)合中，用助記符(Memoni)代替操作碼，用地址符號(hào)(Symbol)或標(biāo)號(hào)(Label)代替地址碼。于是匯編語(yǔ)言亦
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