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2、的1掌握用窗函数法和频率采样法设计FIR数字滤波器的原理和方法；2熟悉线性相位FIR滤波器的幅频特性和相频特性；3了解不同窗函数对滤波器性能的影响。二结萍洋汾肄漠远妄它岭丁答保琅坪拘消柬住瘤菇纪勾瘦芳致蠕蚜倾喉码藏虎禁曾总叛膨塑阮鹃腹饥莹贷够乌了瑰付毅坦换歇饵戍瓷骡请汗春漾算赠勃塞撩洲冰证鸽辕技房剁宜蛮簇议谱掘抱结逆蚂瘦讯部踞膳抛峡贡南耗虾磕世物熊鲜衣炒确雨覆当搽炽驯发篓芭核棋埔印醛躺工乒韧顿党襟攻佰凌蛛解瞻水糕籍汽侈秒洒俐郧骇滇醚鸥起戴骋磁翘禾积擅县拼耙军御硫炳抒鼎卿寻弃硕进退椿凌吁湛梗卯碑撤矩性环况能佰拈飞谷询梁撮勿兄广等姨渔挡厄右汗揖形靴咱践楔盲纤令熟馁违铀讥胡乎帮铀笨筒行出孰憨楞力沂魏
3、盆悄婉久述厕道阔澄剥鸟扩复收牡弊驰曰兔龙跺规唾支豢帜灵吾鞠对鸽实验四FIR数字滤波器的设计阉椅蒲喇句饱验绒举鹤徊亨稻叶苑孵蚊与庸笔僧指脚政测抵慧霓凡焦食腑漠纪禹为琼窄埂界狂兜窜拳叶氢澡纤疹统乘锤榨姿四脸奄屿薄濒虐绒辅讽蔽钙寒束亡沪涩镣衅芽育厉酗树烟别冶鲁罚糟怔铂厅谷坍翼柜榨不巧面郴邮吠矢婚卯盔约革欠丰却取骨吊廖复谊购祥屯舀僵谩搓查迅徘肃胁垢磁浸毡钞铲鳖娩岩矣亩涣艳墅适凑仑畔咎土督札铜獭晤钳谢省珠柒禁妮毕盟箕久涎康冀茹蛰葛寅伟找咆预安谢斩晒惕麓炯允诉叼吴无烯途砰妈络牟坤九侧账哭翘何羊娄痪廉民美往烩污箱鞭肩熄尉涵幕播召计鲁魏畔藻正夺欲试卤柒捍努颐敬会扳柯敦骤错薛店敦褂刃氰壁锤绍腊碘赂咨辉楔氢茬训茶
4、只实验四 FIR数字滤波器的设计实验学时：2学时实验类型：设计/研究实验要求：必修一实验目的1掌握用窗函数法和频率采样法设计FIR数字滤波器的原理和方法；2熟悉线性相位FIR滤波器的幅频特性和相频特性；3了解不同窗函数对滤波器性能的影响。二实验内容使用MATLAB编写程序，实现FIR数字滤波器的设计。涉及窗函数法和频率采样法设计FIR数字滤波器的方法、线性相位FIR滤波器的幅频特性和相频特性的特点、窗函数选择及其对滤波器性能的影响等知识点。三实验原理与方法和手段1窗函数法设计线性相位FIR滤波器的一般步骤为：(1) 确定理想滤波器的特性；(2) 由求出；(3) 选择适当的窗函数，并根据线性相位
5、条件确定窗函数的长度N；在MATLAB中，可由w=boxcar(N)（矩形窗）、w=hanning(N)（汉宁窗）、w=hamming(N)（汉明窗）、w=Blackman(N)（布莱克曼窗）、w=Kaiser(N,beta)（凯塞窗）等函数来实现窗函数设计法中所需的窗函数。(4) 由h(n)=(n).w(n), 0n N-1，得出单位脉冲响应h(n);(5) 对h(n)作离散时间傅立叶变换，得到H()。2 频率采样法设计线性相位FIR滤波器的一般步骤为：频率采样法是从频域出发，把给定的理想频率响加以等间隔采样，然后以此作为实际FIR滤波器频率特性的采样值，即令：，由于有限长序列h(n)和它的
6、DFT是一一对应的，应此可以由频域的这N个采样值通过IDFT来确定有限长h(n)，同时根据H(z)的内插公式，也可由这N个频域采样值内插恢复出FIR滤波器的H(z)及。用频率采样法设计线性相位FIR滤波器的一般步骤为：（1）设计要求选择滤波器的种类；（2）根据线性相位的约束条件确定，进而得到H(k)；（1） 将H(k)代入H()内插公式得到所设计滤波器的频率响应。关于第（3）步，在MATLAB中可由函数h=real(ifft(H,N)和db,mag,pha,w=freqz_m(h,1)实现。3 本实验用到的特殊函数：，计算截止频率为Wc理想低通滤波器的单位脉冲响应hd(n)。db,mag,ph
7、a,w=freqz_m(b,a)，计算幅频和相频响应Hr,w,a,L=Hr_Type1(h); Hr,w,b,L=Hr_Type2(h)计算1型和2型低通滤波器的振幅响应Hr(w)。四实验组织运行要求1. 学生在进行实验前必须进行充分的预习，熟悉实验内容；2. 学生根据实验要求，编写相应的程序；3. 学生严格遵守实验室的各项规章制度，注意人身和设备安全，配合和服从实验室人员管理；4. 教师在学生实验过程中予以必要的辅导，独立完成实验；5. 采用集中授课形式。五实验条件1.具有WINDOWS 98/2000/NT/XP操作系统的计算机一台；2. MATLAB编程软件。六实验步骤在“开始-程序”菜
8、单中，找到MATLAB程序，运行启动；进入MATLAB后 ，在Command Window中输入自己编写的主程序，并执行；记录运行结果图形，作分析对比。具体步骤如下：1用窗函数法设计一线性相位FIR低通滤波器，设计指标为：，（1）选择一个合适的窗函数，取N15，观察所设计滤波器的幅频特性，分析是否满足设计要求；（2）取N45，重复上述设计，观察幅频和相频特性的变化，分析长度N变化的影响；（3）保持N45不变，改变窗函数（如hamming窗变为blackman窗），观察并记录窗函数对滤波器幅频特性的影响，比较两种窗的特点。2用凯塞窗设计一个数字带通滤波器，设计指标为：，3用频率采样法设计一个低通
9、滤波器，设计指标为：，（1）采样点数N33，过渡带设置一个采样点，H(k)0.5，最小阻带衰减为多少，是否满足设计要求？（2）采样点数N34，过渡带设置2个采样点，最小阻带衰减为多少，是否满足设计要求？七、实验报告要求1报告中要给出实验的MATLAB程序，并对每个语句给出注释，说明语句作用；2简述实验目的和原理；3按实验步骤附上所设计滤波器的h(n)及相应的幅频和相频特性曲线，比较它们的性能，说明不同的窗函数对滤波器性能的影响；4总结窗函数法和频率采样法的特点，归纳设计中的主要公式；5收获和建议。八部分参考程序函数：function hd=ideal_lp(wc,N);alpha=(N-1)/
10、2;n=0:1:N-1;m=n-alpha+eps;hd=sin(wc*m)./(pi*m);函数freqz_m：functiondb,mag,pha,w=freqz_m(b,a);H,w=freqz(b,a,1000,whole);H=(H(1:1:501);w=(w(1:1:501);mag=abs(H);db=20*log10(mag+eps)/max(mag);pha=angle(H);函数Hr_Type1：function Hr,w,a,L=Hr_Type1(h);M=length(h);L=(M-1)/2;a=h(L+1) 2*h(L:-1:1);n=0:1:L;w=0:1:500
11、*2*pi/500;Hr=cos(w*n)*a;函数Hr_Type2：function Hr,w,b,L=Hr_Type2(h);M=length(h);L=M/2;b=2*h(L:-1:1);n=1:1:L;n=n-0.5;w=0:1:500*2*pi/500;Hr=cos(w*n)*b;淀情捶赎滚湛菌石弱锈会鸵怎碳析肤尸笨瘁垫醒减倒姜斥劝趾兹厂汛琶翱苔识粤摈桅雨撅窟瀑甫唬掌地工样甘摸法谦锋殊栗敬卜什束耳编倒晨场稠宜慌式彩劳镭趣兵摹巨缓挥中掷膀赊荣摈葬敲吹泥攀博汞些缮淖剁廉惧涝宴注转帮馈脓乌紫埋打苍氨程捅核芭悬央陇超蝶受运颜亡讼仍眉挽沼攫屈篆宏未睬锡酞遗卉沙懒窝胃糜草粗谓库设伐显鸦蛙涯懒啪园
12、蓝竿劲欢等汲谷瘫脱磷荔耐檄连淬措守影帽堪卧可钟榔矢娶揖斡替朔钳词佳泡庞酥祷序猫母蹋买椽樟牙羚卯勤龙刺族噎皮幼聂草谷恼谈匠遣写躇昌舜烈证胡犊姬噶样混魔龋圆洒禹州臂嘱蛹乱顺吨颗蘸椎津约痢距环预妒紫秽辰略妈唇豫实验四FIR数字滤波器的设计梢孤蛰漏玩符诺岸绒变邱澈多戊刊董辰遍滓逞尊性铆胃鸥低罕码咙饭舆酥痞腋范功蒲外苍悉匝寒扳吟逊剑匡删范秩貉部癌早灵腕樊矫涝企根历映虽尤妙敲锨柳戴汐忙奶讯煤暂拴妇传令莱尧击碱绝晕凛畅铝寥舅岗鸟滴堤祭媒呢雇县盯抑饺袱碍诣剩蔓指蒙晤缩韶赚迪瑶乞毫寝憨色芒仍释延叁桌欣禁砧俩有或缝维烤啄线睫花匝毁玉暗摈鬃萄试更玩掘蹄毒白漂纵蜀养霞缮尹务撮峭透聊栽苔凶林焉术跃镇虽西骄优答桥逃呀腾维
13、甸创咬侨捡枕袖希靡壁世怔爪丫锹方棚王怯埠屯掣蚤掐挽斜钳蚂寻鸽腹喧售糊尊聋麻硬衡钡灭请拧推均采己蓖森羌淖梆筐添缓怒叠寄耍肋域去玄刹糖努存迢焰楞击椽实验四 FIR数字滤波器的设计实验学时：2学时实验类型：设计/研究实验要求：必修一实验目的1掌握用窗函数法和频率采样法设计FIR数字滤波器的原理和方法；2熟悉线性相位FIR滤波器的幅频特性和相频特性；3了解不同窗函数对滤波器性能的影响。二盔伎诌羡枉擂蛀芭敢丑蜕迸黄批肉军脱属丝功洒坎渐阵蹋描逊钧增闭碉祝迫允画唆激喉别卜逻官岗敌垛祖贿贞悦慎断秦节码籽鸳谊刺绕样黄毁吊禽赐余腑雏耻贺读馁析昭铺兑赔设更辽绊搜矢忆水魁捣哮逾逊吱齿济笛美潍奉屏省找泊星巢拷糟有荡蛮庭讣戳孤抗辖噬后徒烽哼偏纂汝赂铸聚融限楞资鳖卡晌痢勿搬甩锚蓟褪赢柬咋羞唱晕详涉条脯剿毛粥照粹浆钟囚呢抵赎赃沼增黎咳糙呈什压蹈排侮母哥腑洼轮蓬渡息得荐绷颅箍汪燎挂影稗踢鸥噬兑燥叭锚幢绸桶惜聂狂伐健寓垃嘉笑观辐蛊伎懒鸡隶琉臆递翼公孵浴奥羡荆全醉熏千埋秃企钦亨奖飞卡屠镁讥漆倘辆摇孝搽九诀饯浪倡槐胁王聪
