多频带滤波器.ppt

一、实验目的 加深理解FIR数字滤波器的时域特性和频域特性 掌握FIR数字滤波器的设计原理与设计方法 熟悉利用matlab设计FIR数字滤波器 二、实验设备 三、实验原理 三、实验原理 三、实验原理 三、实验原理 三、实验原理 三、实验原理 三、实验原理 三、实验原理 三、实验原理 三、实验原理 四、实验内容 四、实验内容 * * 实验十二 FIR数字滤波器设计及应用 信息工程学院 网络工程系 强文萍 2、MATLAB6.5 软件 1、计算机 FIR数字滤波器的单位脉冲响应h[k]是长度为M+1的有限长因果序列。当满足对称条件时，该FIR数字滤波器具有线性相位。FIR数字滤波器设计方法主要有窗口法、频率取样法及优化设计法。 FIR数字滤波器可以设计成具有线性相位，在数据通信、图像处理、语音信号处理等实际应用领域得到广泛应用。 M阶FIR数字滤波器的系统函数为： fir1 窗函数法设计FIR数字滤波器（低通、高通、带通、带阻、多频带滤波器） fir2 频率取样法设计FIR数字滤波器：任意频率响应 firls FIR数字滤波器设计：指定频率响应 firrcos 升余弦型 FIR 数字滤波器设计 intfilt 内插FIR 数字滤波器设计 kaiserord 凯塞(Kaiser)窗函数设计法的阶数估计 firpm Parks-McClellan算法实现FIR数字滤波器优化设计 firpmord Parks-McClellan 数字滤波器的阶数选择 cremez 复系数非线性相位FIR等波纹滤波器设计 MATLAB中常用FIR数字滤波器设计函数： 窗口法设计FIR数字滤波器 fir1函数可以很容易地实现FIR数字滤波器窗口法设计。 可设计低通、高通、带通、带阻滤波器、多频带滤波器。 b = fir1(M, Wc) b = fir1(M, Wc, ftype) b = fir1(M, Wc, window) b = fir1(M, Wc, ftype, window) b = fir1(M,Wc,‘ ftype,window) 输出参数：b为FIR数字滤波器的M+1个系数构成的矩阵 （即系统的单位脉冲响应） 输入参数：M为FIR数字滤波器的阶数。 Wc为3dB截频：0 Wc 1, 1 对应数字频率。 ftype指定滤波器类型，当ftype为： ’high’ ：指定一个截频为Wc的高通滤波器； ’stop’ ： 指定一个带阻滤波器，其阻带截止频率为Wc=[w1,w2]； ’DC-0’ ：在多频带滤波器中，使第一个频带0ww1为阻带； ’DC-1’ ：在多频带滤波器中，使第一个频带0ww1为通带。 window ：指定窗函数，若不指定，默认为哈明窗。 分别使用矩形窗函数和哈明窗函数设计一个线性相位FIR低通滤波器，其逼近理想低通滤波器的频率特性。 该理想滤波器的脉冲响应以?为中心对称。根据线性相位条件，故实际滤波器的脉冲响应h[k]长度为N= 2?+1=25 。设计过程如下： % Rectangular window b1=fir1(24, 1/pi, boxcar(25)); [H1,w]=freqz(b1, 1, 512); H1_db=20*log10(abs(H1)); 其中 % hamming window b2=fir1(24, 1/pi, hamming(25)); [H2,w]=freqz(b2, 1, 512); H2_db=20*log10(abs(H2)); subplot(3,1,1); stem(b1); title(矩形窗得到的FIR滤波器脉冲响应) subplot(3,1,2); stem(b2); title(哈明窗得到的FIR滤波器脉冲响应) subplot(3,1,3); plot(w,H1_db,w,H2_db,r--); title(Frequency response) legend(rectangular window, hamming window) grid on 设计结果： 2. 频率取样法设计FIR滤波器 fir2函数可以实现FIR数字滤波器的频率取样法设计。 可设计任意形状频率响应的滤波器。格式如下： b = fir2(M, f, m)