DSP实验四.ppt

Matlab及其应用,1,数字信号处理实验四,-FIR数字滤波器设计,电子与信息学院·万吉娜 2010年12月,Matlab及其应用,2,提纲,第四次实验报告1班12月16日交 2班12月09日交,实验报告内容 相关知识点 使用MATLAB进行滤波器设计,Matlab及其应用,3,题一： 利用加窗傅里叶级数法，设计一个具有如下指标的线性相位FIR低通滤波器：通带截止频率在4rad/s处，阻带截止频率在6rad/s处，最大通带衰减为0.2dB，最小阻带衰减为42dB，抽样率为18rad/s。利用下面的各个窗函数进行设计：海明窗、汉宁窗和布莱克曼窗。对于每种情况，给出冲击响应的系数并画出设计的滤波器的增益响应。分析你的结果。不要使用M文件fir1。,一、实验报告内容,Matlab及其应用,4,题二： 使用M文件fir1，设计一个48阶FIR带通滤波器，通带边界的归一化频率为0.35和0.65。假设一个信号，其中含f1=1Hz，f2=10Hz，f3=20Hz，三种频率成分信号的采样频率为50Hz。使用fftfilt函数滤波，将原信号与通过滤波器的信号进行比较。,Matlab及其应用,5,二、相关知识点,IIR与FIR数字滤波器比较 FIR滤波器设计的加窗傅立叶级数法 低通FIR数字滤波器设计步骤,Matlab及其应用,6,1. IIR与FIR数字滤波器比较,2. FIR滤波器设计的加窗傅立叶级数法,Matlab及其应用,7,加窗傅里叶级数法：基于对指定频率响应的傅立叶级数进行截短来设计。截短运算可认为是将无限长冲激响应系数与一个有限长的窗序列 wn相乘的结果。 常用窗函数： 矩形窗（Rectangular window） 汉宁窗 (Hann window) 海明窗 (Hamming window) 布莱克曼窗 (Blackman window),Matlab及其应用,8,固定窗函数的特性,Matlab及其应用,9,3.低通FIR数字滤波器设计步骤,步骤1：确定通带截止频率: 步骤2：选择合适的窗函数（尽可能满足阻带要求），并确定长度M、N; c 查表求得,步骤3：计算理想低通的脉冲响应;,Matlab及其应用,10,低通FIR数字滤波器设计步骤（续）,步骤4：使用窗函数产生窗系数win 步骤5：对理想低通滤波器的脉冲响应加窗; 步骤6：画图;,Matlab及其应用,11,三、使用MATLAB进行滤波器设计,窗系数的产生： win=hamming(N) win=hann(N) win=blackman(N) b=fir1(n,wn,type,taper) n: 滤波器阶数 wn: 滤波器归一化截止频率 type: 滤波器类型，如 low, high, bandpass, stop taper: 窗函数类型，默认为海明窗 b=fir1(n,wn) 用海明窗设计低通或带通FIR滤波器 若wn是一个标量，低通； wn是一个二元向量，带通,