有限冲激响应数字滤波器设计实验报告
实验 2 ： 有限冲激响应滤波器(FIR)算法实验
实验 2 ：有限冲激响应滤波器（FIR）算法实验一、实验目的1. 熟悉线性相位 FIR 数字滤波器特性；2.了解各种窗函数对滤波器特性的影响；3.掌握FIR数字滤波器的窗函数法的设计过程；4.掌握 FIR 数字滤波器性能测试方法。
二、实验设备1.PC 兼容机2.WIN7 操作系统3.Code Composer Studio v5三、实验内容1.掌握FIR数字滤波器的基础理论；2.基于MATLAB的FIR数字滤波器参数确定方法；3.采用C语言编程实现低通FIR 滤波器；4.掌握基于CCS的波形观察方法；观察滤波前后的波形变化。
四．实验原理分析要求：用窗函数法，设计通带截止频率f p为10kHz，阻带截止频率f st为22kHz，采样频率f s为50kHz，阻带衰减为72dB的低通滤波器。
解：（一）、滤波器参数计算（1）求数字滤波器的参数：●数字通带截止频率w p为：2πf p/f s = 0.4π●数字阻带截止频率w st为：2πf st/f s = 0.88π●过渡带宽为：w st - w p = 0.48π●过渡带数字中心频率w c为：（w p +w st）/2 = 0.64π（2）求窗函数的类型：●根据阻带衰减为72dB的设计要求，选择布莱克曼窗●窗函数长度为：N >= 11π/( w st - w p),N = 23阻带边缘频率-通带边缘频率 = 12kHz；（二）、基于MATLAB的滤波器参数求解（1）blackman窗的计算利用blackman(N)计算blackman窗，其中N为滤波器的点数（2）验证理想低通滤波器单位冲激响应利用ideallp(wc,N)计算(-tao,tao)范围内的N点的理想低通滤波器的单位冲激响应function hd = ideallp( wc,N )%理想低通滤波器计算% [hd] = ideallp( wc,N )% h = 0 ~ N-1之间的理想脉冲响应% N = 理想低通滤波器的长度tao = (N-1)/2;n = [0:1:(N-1)];m = n-tao+eps;hd = sin(wc*m)./(m*pi);end（3）求解FIR低通数字滤波器的单位冲激响应hd.*wd’（三）、基于C语言编程的FIR 数字滤波器编程实现程序流程图五．实验步骤1.打开 CCS，进入 CCS 的操作环境。
有限冲激响应数字滤波器设计实验报告
实验6 有限冲激响应数字滤波器设计一、实验目的：1、加深对数字滤波器的常用指标理解。
2、学习数字滤波器的设计方法。
二、实验原理：低通滤波器的常用指标：（1）通带边缘频率；（2）阻带边缘频率；（3）通带起伏；（4）通带峰值起伏，（5）阻带起伏，最小阻带衰减。
三、实验内容：利用MATLAB编程,用窗函数法设计FIR数字滤波器，指标要求如下：通带边缘频率：，通带峰值起伏：。
阻带边缘频率：，最小阻带衰减：。
采用汉宁窗函数法的程序：wp1=0.45*pi;wp2=0.65*pi;ws1=0.3*pi;ws2=0.75*pi;width1=wp1-ws1;width2=ws2-wp2;width=min(width1,width2)N1=ceil(8*pi/width)b1=fir1(N1,[0.45 0.65],hanning(N1+1));[h1,f]=freqz(b1,1,512);plot(f/pi,20*log10(abs(h1)),'-')grid;图形：采用切比雪夫窗函数法德程序：wp1=0.45*pi;wp2=0.65*pi;ws1=0.3*pi;ws2=0.75*pi;width1=wp1-ws1;width2=ws2-wp2;width=min(width1,width2)N1=ceil(8*pi/width)b1=fir1(N1,[0.45 0.65],chebwin(N1+1,20));[h1,f]=freqz(b1,1,512);plot(f/pi,20*log10(abs(h1)),'-')grid;图形：四．小结FIR和IIR滤波器各自的特点：①结构上看，IIR滤波器必须采用递归结构，极点位置必须在单位圆内，否则系统将不稳定，IIR滤波器脱离不了模拟滤波器的格局，FIR滤波器更灵活，尤其能使适应某些特殊的应用。
设计选择：在对相位要求不敏感的场合，用IIR较为适合，而对图像处理等对线性要求较高，采用FIR滤波器较好。
实验六有限冲激响应(fir)数字滤波器的设计
实验六、有限冲激响应(FIR)数字滤波器的设计一、实验目的掌握用窗函数法设计FIR 数字滤波器的原理与方法；熟悉线性相位FIR 数字滤波器特性；了解各种窗函数对滤波特性的影响。
二、实验设备微型计算机、Matlab7.0教学版 三、实验原理低通滤波器的常用指标：P P P for H Ω≤Ω+≤Ω≤-,1)(1δδπδ≤Ω≤Ω≤ΩS S for H ,)(通带边缘频率P Ω，阻带边缘频率S Ω，通带起伏P δ，通带峰值起伏])[1(log 2010dB p p δα--=，阻带起伏s δ，最小阻带衰减])[(log 2010dB s S δα-=。
数字滤波器有IIR 和FIR 两种类型，它们的特点和设计方法不同。
在MATLAB 中，可以用b=fir1(N,Wn,’ftype’,taper)等函数辅助设计FIR 数字滤波器。
N 代表滤波器阶数；Wn 代表滤波器的截止频率(归一化频率)，当设计带通和带阻滤波器时，Wn 为双元素相量；ftype 代表滤波器类型，如’high’高通，’stop’带阻等；taper 为窗函数类型，默认为海明窗，窗系数需要实现用窗函数blackman,hamming,hanningchebwin,kaiser 产生。
四、实验内容（1）用冲激响应不变法设计IIR 数字滤波器。
（2）绘出数字滤波器在频率区间的幅频响应特性曲线； （3）对结果进行分析；五、实验结果用窗函数设计一个线性相位FIR 低通滤波器，并满足性能指标：通带边界的归一化频率wp=0.5,阻带边界的归一化频率ws=0.66，阻带衰减不小于30dB ，通带波纹不大于3dB 。
假设一个信号，其中f1=5Hz,f2=20Hz 。
信号的采样频率为50Hz 。
试将原信号与通过滤波器的信号进行比较。
S PP SPassband StopbandTransition bandFig 1 Typical magnitude specification for a digital LPF1、采用海明窗实验程序：运行结果图形2、三角窗函数 实验程序运行结果图五、实验总结通过这次实验，掌握用窗函数法设计FIR数字滤波器的原理与方法，熟悉了线性相位FIR数字滤波器特性，了解了各种窗函数对滤波特性的影响。
fir滤波器设计实验报告
fir滤波器设计实验报告一、实验目的本次实验的目的是设计FIR滤波器，从而实现信号的滤波处理。
二、实验原理FIR滤波器是一种数字滤波器，它采用有限长的冲激响应滤波器来实现频率选择性的滤波处理。
在FIR滤波器中，系统的输出只与输入和滤波器的系数有关，不存在反馈环路，因此具有稳定性和线性相位的特性。
FIR滤波器的设计最常采用Window法和最小二乘法。
Window法是指先对理想滤波器的频率特性进行窗函数的处理，再通过离散傅里叶变换来得到滤波器的时域响应。
最小二乘法则是指采用最小二乘法来拟合理想滤波器的频率特性。
本次实验采用的是Window法。
三、实验步骤1.设计滤波器的频率响应特性：根据实际需要设计出需要的滤波器的频率响应特性，通常采用理想滤波器的底通、高通、带通、带阻等特性。
2.选择窗函数：根据设计的滤波器的频率响应特性选择相应的窗函数，常用的窗函数有矩形窗、汉宁窗、汉明窗等。
3.计算滤波器的时域响应：采用离散傅里叶变换将设计的滤波器的频率响应特性转化为时域响应，得到滤波器的冲激响应h(n)。
4.归一化：将得到的滤波器的冲激响应h(n)进行归一化处理，得到单位加权的滤波器系数h(n)。
5.实现滤波器的应用：将得到的滤波器系数h(n)应用于需要滤波的信号中，通过卷积的方式得到滤波后的信号。
四、实验结果以矩形窗为例，设计一阶低通滤波器，截止频率为300Hz，采样频率为8000Hz，得到的滤波器系数为：h(0)=0.0025h(1)=0.0025滤波效果良好，经过滤波后的信号频率响应相对于滤波前有较明显的截止效应。
五、实验总结通过本次实验，我们掌握了FIR滤波器的设计方法，窗函数的选择和离散傅里叶变换的应用，使我们能够更好地处理信号，实现更有效的信号滤波。
在日常工作和学习中，能够更好地应用到FIR滤波器的设计和应用，提高信号处理的精度和效率。
dsp有限冲击响应滤波器(FIR)算法实验四
DSP原理及应用实验报告有限冲击响应滤波器(FIR)算法实验姓名学号一、实验目的1.掌握数字滤波器的设计过程；2.了解FIR的原理和特性；3.熟悉设计FIR数字滤波器的原理和方法。
二、实验设备及地点设备：SEED-DTK系列DSP实验箱地点：三、实验原理1. 实验的原理性说明有限冲击响应数字滤波器（FIR）的基础理论FIR数字滤波器是一种非递归系统，其冲激响应h(n)是有限长序列，其差分方程表达式为：为FIR滤波器的阶数。
在数字信号处理应用中往往需要设计线性相位的滤波器，FIR 滤波器在保证幅度特性满足技术要求的同时，很容易做到严格的线性相位特性。
为了使滤波器满足线性相位条件，要求其单位脉冲响应 h(n)为实序列，且满足偶对称或奇对称条件，即h(n)=h(N-1-n)或h(n)=-h(N-1-n)。
这样，当N 为偶数时，偶对称线性相位 FIR 滤波器的差分方程表达式为由上可见，FIR滤波器不断地对输入样本 x(n)延时后，再做乘法累加算法，将滤波器结果y(n)输出。
因此，FIR实际上是一种乘法累加运算。
而对于线性相位FIR而言，利用线性相位FIR滤波器系数的对称特性，可以采用结构精简的FIR结构将乘法器数目减少一半。
四、实验步骤及结果1.打开CCS，进入CCS的操作环境；2.装入DEC5502_FIR.pjt工程文件，添加 SEED_DEC5502.gel 文件，进行调试；3.打开DEC5502_Filter.c文件，到第35 行修改SAMPLELONG 宏定义。
SAMPLELONG 是采样长度选择，有 3 个选择 1、2、3。
1表示256，2表示512，3表示10244.修改完宏定义后，编译、连接生成DEC5502_Filter.out 文件，装载程序DEC5502_Filter.out；5.本实验和FFT实验，数字滤波实验都需要设置实验箱信号源。
通过液晶屏和键盘，设置信号源：当液晶屏上出现“通讯自检不成功，请复位系统”时，按下“Enter”键，进入“信号发生器设置”。
有限冲激响应数字滤波器设计(doc X页)
有限冲激响应数字滤波器设计（doc X页）实验5 有限冲激响应数字滤波器设计一、实验目的:1、加深对数字滤波器的常用指标理解。
2、学习数字滤波器的设计方法。
二、实验原理:低通滤波器的常用指标:(1)通带边缘频率;(2)阻带边缘频率;(3)通带起伏;(4)通带峰值起伏，(5)阻带起伏，最小阻带衰减。
三、预习要求1. 在MATLAB中，熟悉函数fir1、kaiserord 、remezord、remez的使用; B = fir1(n,Wn,'high','noscale')设计滤波器;[n,Wn,beta,ftype] = kaiserord(f,a,dev)估计滤波器数;[n,fo,ao,w] = remezord (f,a,dev,fs)计算等波纹滤波器阶数n和加权函数w(ω); B=remez(n,f,a)进行等波纹滤波器的设计。
2. 阅读扩展练习中的实例，学习FIR滤波器的设计方法及其在MATLAB中的实现;3. 给出FIR数字滤波器的冲激响应，绘出它们的幅度和相位频响曲线，讨论它们各自的实现形式和特点。
数字滤波器有IIR和FIR两种类型，它们的特点和设计方法不同。
四、实验内容:利用MATLAB编程,分别用窗函数法和等波纹滤波器法设计两种FIR数字滤波器，指标要求如下:通带边缘频率:，通带峰值起伏:。
阻带边缘频率:，最小阻带衰减:。
(1) 用窗函数法实现:调用函数[n,wn,bta,ftype]=kaiserord(f，a，dev，fs) 参数:f=[0.3 0.45 0.65 0.8]为对应数字频率，，，。
a=[0 1 0]为由 f 指定的各个频带上的幅值向量，一般只有 0 和 1表示;和 f 长度关系为(2*a 的长度)—2=(f 的长度)devs=[0.01 0.1087 0.01]用于指定各个频带输出滤波器的频率响应与其期望幅值之间的最大输出误差或偏差，长度与 a 相等，计算公式:阻带衰减误差= ，通带波动衰减误差=fs 缺省值为 2HZN0=ceil(4.46*pi/Bt(2));B=fir1(N0-1,wc,'bandpass',kaiser(N0,3.384));figure(5)freqz(B,1)title('kaiser window') figure(6)stem(B)title('kaiser window') (2)用等波纹法设计:调用函数[n,fpts,mag,wt]=remezord(f，a，dev) f=[0.3 0.45 0.65 0.8]a=[0 1 0]dev=[0.01 0.1087 0.01] 其含义同函数[n,wn,bta,ftype]=kaiserord(f，a，dev，fs)中的参数相同。
FIR(有限冲激响应)滤波器9页
实验 3: 设计 FIR（有限冲激响应）滤波器针对 Spartan-3E 开发套件介绍在这个实验里, 将向你展示通过系统发生器的FIR 和 FDATool模块来指定、模拟和实现FIR滤波器的方法. FDATool 模块被用来定义滤波器的阶数和系数, FIR模块被用作 Simulink 模拟以及在 FPGA中用 Xilinx ISE来实现设计.你也可以通过实际硬件来运行它以验证这个设计的功能.注意:在 c:\xup\dsp_flow\labs\labsolutions\lab3\ 目录下有完整的例子.目标在完成这个试验后, 你将能够:•用 FDATool 模块输入你的滤波器指数，在设计中使用产生的系统或把它储存在工作区•使用具有 FDATool 模块产生的系数的FIR模块, 并在Simulink中运行 bit-true 仿真•产生设计并用 Resource Estimator 模块和post-map 报告估计资源利用量设计描述你是Cyberdyne系统的一个dsp设计者. 你的公司正在调查用数字滤波器代替安防检测器中的模拟滤波器，以尝试提高性能和降低整个系统的成本. 这将使贵公司可以进一步渗入日益增长的安防市场. 一个单频取样滤波器设计如下:•Sampling Frequency (Fs)（采样频率） = 1.5 MHz•Fstop 1 = 270 kHz•Fpass 1 = 300 kHz•Fpass 2 = 450 khz•Fstop 2 = 480 kHz•Attenuation on both sides of the passband（双边通频带衰减） = 54 dB•Pass band ripple（通频带脉动） = 1因为灵活性和上市时间的原因，Cyberdyne已经选择FPGA来实现它.你的HDL设计经验是有限的. 因为你对MathWorks的产品比较熟悉，所以System Generator for DSP会是一个在FPGA中实现滤波器的优秀解决方案.你的经理 Miles Booth 已经要求你创建一个在即将完成的 Spartan-3E™ 原型板上实现的滤波器的原型. 这个原型必须尽可能快地完成，这是因为Aggressive Security 会议即将来临, 这个会议是业界今年最大的会议，我们不能错过它.你的经理已经提供了具有输入源和输出接收端的最初模型. 你的设计必须用随机输入源和来自DSP Blockset 的chirp 信号来仿真. 为分析滤波器的输出, 输入和输出信号在频谱示波器中显示. 频谱示波器用来比较在FPGA 中实现的定点 FIR 滤波器的录放频谱响应.两个不同的输入源用来仿真这个滤波器:• chirp 信号模块, 其扫描频率为 6 KHz 到 10 KHz ，不管其瞬时输出频率• 随机信号源发生器, 它输出范围在－1.9到1.9的均匀分布的随机信号. 因为均匀信号是有界的，它是驱动定点滤波器的较好的选择.设计流程这个试验由六个主要步骤组成. 在步骤1，你将用系统发生器的FDATool 模块来产生指定FIR 滤波器的系数. 在步骤2, 你将把这个系数与 FIR filter 模块联系起来. 步骤3要求你用两个已提供的输入源仿真这个设计并分析系数和输入信号宽度变化的影响. 在步骤4, 你将要添加一个转换模块以调整输出宽度，添加一个延时模块以提高效率，添加一个资源估计模块以估计资源占用量，从而完成整个设计. 在下一步将实现这个设计. 在每一步总的指示下面, 你会发现手把手的说明和图表，指出了实现总的指示的更多细节. 如果你对个别指导有信心, 可以略过手把手的说明，跳到下一步的总指示. 注意: 如果你当时不能完成这个实验, 你可以从Xilinx 大学计划网站 http://university.xilinx 下载实验文件产生FIR 滤波器所需的系数 步骤 1实验总流程: 从 Xilinx Blockset DSP blockset 中添加FDATool 模块到包含一个 DA FIR 滤波器的设计中. 按照下列要求用FDATool 模块产生FIR 滤波器的系数 • Sampling Frequency (Fs) （采样频率）= 1.5 MHz • Fstop 1 = 270 KHz• Fpass 1 = 300 KHz• Fpass 2 = 450 Khz• Fstop 2 = 480 KHz• Attenuation on both sides of the passband （双边通频带衰减） = 54 dB步骤 1: 产生 滤波器 系数步骤 2: 把系数与滤波器相关联步骤 3:仿真 滤波器 步骤 4: 完成整个 设计 Step 6: 估计资源 占用量 Step 5: 实现设计 Step 7: 执行 HW-in-the-•Pass band ripple（通频带脉动） = 1❶在 Matlab中, 改变目录为c:/xup/dsp_flow/labs/lab3/: 在命令行窗口键入cd c:/xup/dsp_flow/labs/lab3/ .❷从MATLAB控制台窗口打开bandpass_filter.mdl模块❸从Xilinx Blockset DSP添加FDATool模块到这个设计❹在FDATool Design Filter窗口 (图 3-1)输入下列滤波器参数•Response Type: Bandpass•Units: KHz•Sampling Frequency (Fs) = 1.5 MHz•Fstop 1 = 270 KHz•Fpass 1 = 300 KHz•Fpass 2 = 450 Khz•Fstop 2 = 480 KHz•Attenuation on both sides of the passband = 54 dB (Astop1 and Astop2 parameters)•Pass band ripple = 1 (Apass)图 3-1. 在 FDATool中设计一个滤波器.❺点击Design Filter按钮以确定滤波器指令频谱窗口将被更新并显示如图 3-2图 3-2. 所设计滤波器的幅频响应.1. 基于所定义的技术要求, 最小的滤波器阶数是多少?❻用File Save Session来储存fda格式文件coefficients.fda 中的系数注意: 这是可选的步骤. 这些系数对这个设计仍然可以利用. 如果你把参数储存在 fda-file中，你可以通过 FDATool 模块参数对话框来加载它们.❼用File Export导出工作区中的系数，其Numerator variable name为Num（图3-3）注意: 这将在你的 MATLAB 工作区添加Num变量. 对于一个 FIR 滤波器, Num 代表用在滤波器中的系数. 因为通过 FDATool 模块仍能利用这些系数，这也是一可选的步骤图 3-3. 在工作区中导出系数.❽在 MATLAB 控制台窗口键入Num来查看系数列表❾在 MATLAB 控制台窗口键入max(Num)以确定指出系数宽度和二进制小数点的最大系数值2. 填入与系数相关的下列信息最大值: ____________________最小值: 把系数与 FIR 滤波器相关联步骤 2 实验总流程: 从 Xilinx Blockset DSP library 添加FIR 滤波器模块并与产生的系数关联 ❶ 从 Xilinx Blockset DSP library 添加FIR (DA FIR v9_0)滤波器到设计中❷ 双击 Xilinx FIR Filter 模块 并在模块参数窗口 (图 3-4)中输入以下参数• Coefficients : xlfda_numerator(‘FDATool’)• Coefficient Structure : Inferred from Coefficients• Number of bits per Coefficients : 12• Binary Point for Coefficients : 11• Provide Valid Ports : unchecked图 3-4. FIR 滤波器模块参数.❸ 点击 OK 以接受设置❹ 如图 3-5所示连接设计的各个模块图 3-5. 设计用来仿真的FIR 滤波器模块.在Simulink 中仿真 FIR 滤波器 步骤 3实验总流程:设置样值输入为 FIX_8_6 ，输入采样周期为 1/1500000. 利用频谱示波器, 研究 chirp 和 noise 信号的输出. ❶ 双击 Gateway In 模块并设置格式为 FIX_8_6 ，采样周期为1/1500000❷ 选择 Chirp 信号为输入源并开始仿真如果你收到下列错误, 根据消息更新FIR 的等待时间, 并再次仿真. ❸ 调出示波器并验证一直衰减的FIR 滤波器的输出信号，这些信号应如图 3-7 和 图 3-8所示.图 3-7. 无衰减通频带 (频谱示波器).图 3-8. 禁带衰减 (频谱示波器).❹ 停止仿真❺ 选择 Random Source 并运行仿真图 3-10. 随机信号输入源 (频谱示波器).Step 1: Generate Filter Coeffici Step 2: Associat e Coeffici Step 3:Simulate the Filter Step 4: Complete the Step 6: Estimate Resource Step 5: Implemen t Design Step 7: Perform HW-in-Step 1: Generate Filter Coeffici Step 2: Associat e Coeffici Step 3:Simulate the Filter Step 4: Complete the Step 6: Estimate Resource Step 5: Implemen t Design Step 7: Perform HW-in-❻ 停止仿真完成 FIR 滤波器设计步骤 4实验总流程: 加入 convert 模块以得到 FIX_8_6 格式的输出，从而降低显示所需的动态量程. 加入 delay 部件以提高性能. 利用 Resource Estimator 估计设计所需的资源.❶ 从 Xilinx Blockset Basic Elements 库中添加一个Convert模块到 FIR 滤波器的输出 以使输出符合 FIX_8_6 格式并改变quantization 为Truncate ， Overflow 为 Wrap❷ 从 Xilinx Blockset Basic Elements 库中添加一个延时部件到输出以实现流水线技术 并提高性能，流水线技术会在输出衰减器中得到实现❸ 确信 FIR size 被设置为 FIX_12_11 ， Gateway In size 被设置为 FIX_8_6❺ 从 Xilinx Blockset Index 库中添加Resource Estimator 模块到设计中注意: 注意你的设计应如图 3-11所示.图 3-11. 完成的FIR 滤波器设计.实现 FIR 滤波器 步骤 5实验总流程:设置 FIR 硬件过采样率为 9, FIR 核等待时间为14, 然后运行仿真. 这将更新采样率为 7.407e-008. 按照以下技术要求用系统发生器产生代码. 在工程向导里打开 bandpass_filter.ise 工程, 综合并执行它.• Input : Width = FIX_8_6, Quantization = Truncate,Overflow = Wrap• Output Width: FIX_8_6• FIR Core Latency: 14• FIR Hardware Over-Sampling Rate: 9• FIR Coefficients: FIX_12_12• Compilation: HDL Netlist• Part: Spartan3e xc3s500e-4fg320• Synthesis Tool: XSTStep 1: Generate Filter Coeffici Step 2: Associat e Coeffici Step 3:Simulate the Filter Step 4: Complete the Step 6: Estimate Resource Step 5: Implemen t Design Step 7: Perform HW-in-Step 1: Generate Filter Coeffici Step 2: Associat e Coeffici Step 3:Simulate the Filter Step 4: Complete the Step 6: Estimate Resource Step 5: Implemen t Design Step 7: Perform HW-in-• Target Directory: c:/xup/dsp_flow/labs/lab3/ise• Create Testbench: Unchecked• Simulink System Period (sec): 7.407e-008•FPGA System Clock Period (ns): 20❶ 双击 FIR 模块并设置 Hardware Over-Sampling Rate 为 9 ， latency 为 143. Hardware Over-Sampling Rate 设置为 9 后，滤波器的实现结果有何变化? 为何要把它设为 9 而不是 8?❷ 运行仿真. 如果采样率更新窗口出现, 接受采样率为 7.407e-008 并再次运行仿真❸ 双击系统发生器符号并设置以下参数• Compilation: HDL Netlist• Part: Spartan3e xc3s500e-4fg320• Synthesis Tool: XST• Target Directory: c:/xup/dsp_flow/labs/lab3/ise(or ./ise)• Create Testbench: Unchecked• Simulink System Period (sec): 7.407e-008• FPGA System Clock Period (ns): 20❹ 双击 Generate 按钮以产生设计❺ 在资源管理器中双击 bandpass_filter_cw.ise 以打开Project Navigator❹ 高亮突出顶层文件并双击执行4. 利用各种报告, 回答以下问题Slices 的数目:有无定时约束?实际时钟周期:5. 在选择连续执行的情况下, 滤波器的实际时钟是多少?用 Resource Estimator 估计资源利用率 步骤 6实验总流程: 用 Resource Estimator 模块和 post-map 报告, 估计此设计所用的资源. ❶ 双击 resource estimator 模块❷ 从下拉框中选择 Post-Map 并点击 Estimate 按钮.ISE 将自动通过综合和映射来运行并产生映射报告.? Step 1: Generate Filter Coeffici Step 2: Associat e Coeffici Step 3:Simulate the Filter Step 4: Complete the Step 6: Estimate Resource Step 5: Implemen t Design Step 7: Perform HW-in-6. 资源估计器的报告有什么内容?Slices 的数目:FFs 的数目:LUTs 数目:实现 Hardware-in-the-Loop 验证 步骤 7实验总流程: 利用系统发生器产生硬件电路并通过硬件电路板来验证设计. 通过Simulink 仿真这个设计. ❶ 储存模型为 bandpass_filter_hwcosim.mdl ❷• Compilation : Hardware Co-simulation xupsp3e_starter_kit• Synthesis Tool : XST• Target Directory : c:/xup/dsp_flow/labs/lab3/sp3e(or ./sp3e)• Create Testbench: Unchecked• Simulink System Period (sec): 7.407e-008❸ 点击 Generate 按钮，会出现一个对话框，显示编译处理的过程，如图 3-12图 3–12. 在命令窗口的编译过程.❹ 当发生器成功完成后, 一个新的 Simulink 库窗口将打开，并出现一个具有适当输入输出数的模块.图 3–13. 在新的 Simulink 窗口中打开的被编译模块.❹ 复制被编译模块到设计中并连结它如图 3-14所示图 3–14. 在循环仿真中完成硬件的设计准备工作.连接硬件板并通过Simulink 对设计仿真.❶ 把电源线与硬件板相连. 板子的LEDs 将闪亮.❷ 在板子与PC 间连接下载电缆❸ 在硬件协同仿真模块上双击并设置下载电缆为USB.❸在Simulink 窗口中点击 run 按钮 ( ) 以运行仿真. 配置文件将被下载，仿真将开始运行 ❹ 仿真结果将在输出示波器中显示，其中 Simulink 仿真器的输出显示在顶部，硬件输出显示在底部(Figure 3-15)Step 1: Generate Filter Coeffici Step 2: Associat e Coeffici Step 3:Simulate the Filter Step 4: Complete the Step 6: Estimate Resource Step 5: Implemen t Design Step 7: Perform HW-in-图 3–15. 仿真结果，Simulink 仿真器的输出显示在顶部.硬件输出显示在底部❺完成后关闭电源❻储存模块并关闭 MATLAB结论在这个试验里, 你学会了如何用 FDATool 创建滤波器系数并从FIR滤波器模块使用它们.学会使用Resource Estimator模块估计资源占用量.答案A1. 基于定义的技术要求, 最小的滤波器阶数是多少?922. 完成下列与系数相连的信息最大值: 0.1610最小值: -0.15413. Hardware Over-Sampling Rate 设置为 9 后，滤波器的实现结果有何变化? 为何要把它设为 9 而不是8?它指出滤波器可以连续实现. 每次输出会占用9个时钟周期. 设为9而不设为8是因为要实现系数的对称. 在对称的条件下, 可以在通过串行乘法器之前实现采样. 这实现了8位数相加，结果为9位数的执行结果 (位增长).4. 利用各种报告, 回答下列问题Slices的数目: 278有无时间约束? Yes实际的时钟周期: ~146 MHz5. 在你选择连续执行的情况下, 滤波器实际的时钟周期是多少?1.5MHz x 9 = 135 MHz6. 资源估计器的报告内容?Slices的数目: 282FFs的数目: 481LUTs的数目: 410希望以上资料对你有所帮助，附励志名言3条：1、宁可辛苦一阵子，不要苦一辈子。
有限脉冲响应数字滤波器设计实验报告
成绩：《数字信号处理》作业与上机实验（第二章）班级：学号：姓名：任课老师：完成时间：信息与通信工程学院2014—2015学年第1 学期第7章有限脉冲响应数字滤波器设计1、教材p238：19.设信号x(t) = s(t) + v(t),其中v(t)是干扰，s(t)与v(t)的频谱不混叠，其幅度谱如题19图所示。
要求设计数字滤波器,将干扰滤除，指标是允许|s(f)|在0≤f≤15 kHz频率范围中幅度失真为±2%（δ1 = 0.02）;f > 20 kHz,衰减大于40 dB（δ2=0.01）;希望分别设计性价比最高的FIR和IIR两种滤波器进行滤除干扰。
请选择合适的滤波器类型和设计方法进行设计，最后比较两种滤波器的幅频特性、相频特性和阶数。
题19图(1)matlab代码：%基于双线性变换法直接设计IIR数字滤波器Fs=80000;fp=15000;fs=20000;rs=40;wp=2*pi*fp/Fs;ws=2*pi*fs/Fs;Rp=-20*log10(1-0.02);As=40;[N1,wp1]=ellipord(wp/pi,ws/pi,Rp,As);[B,A]=ellip(N1,Rp,As,wp1);[Hk,wk1]=freqz(B,A,1000);mag=abs(Hk);pah=angle(Hk);%窗函数法设计FIR 数字滤波器 Bt=ws-wp;alph=0.5842*(rs-21)^0.4+0.07886*(rs-21); N=ceil((rs-8)/2.285/Bt); wc=(wp+ws)/2/pi;hn=fir1(N,wc,kaiser(N+1,alph)); M=1024;Hk=fft(hn,M); k=0:M/2-1;wk=(2*pi/M)*k;%画出各种比较结果图 figure(2);plot(wk/pi,20*log10(abs(Hk(k+1))),':','linewidth',2.5); hold onplot(wk1/pi,20*log10(mag),'linewidth',2); hold offlegend('FIR 滤波器','IIR 滤波器');axis([0,1,-80,5]);xlabel('w/\pi');ylabel('幅度/dB'); title('损耗函数'); figure(3)plot(wk/pi,angle(Hk(k+1))/pi,':','linewidth',2.5); hold onplot(wk1/pi,pah/pi,'linewidth',2); hold offlegend('FIR 滤波器','IIR 滤波器');xlabel('w/\pi');ylabel('相位/\pi'); title('相频特性曲线');(2)两种数字滤波器的损耗函数和相频特性的比较分别如图1、2所示：图1 损耗函数比较图 图2 相频特性比较图0.10.20.30.40.50.60.70.80.91-80-70-60-50-40-30-20-100w/π幅度/d B损耗函数FIR 滤波器IIR 滤波器0.10.20.30.40.50.60.70.80.91-1-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.81w/π相位/π相频特性曲线FIR 滤波器IIR 滤波器(3)IIR数字滤波器阶数：N=5FIR数字滤波器阶数：N=36(4)运行结果分析：由图2及阶数可见，IIR阶数低得多，但相位特性存在非线性失真，FIR具有线性相位特性。
有限冲击响应滤波器(FIR)算法实验
淮阴师范学院物理与电子电气工程学院D S P课程设计报告学生姓名许进学号170907032 班级0907专业电子信息工程题目有限冲击响应滤波器（FIR）算法实验指导教师潘建2012 年 5 月一、设计指标1.1课题研究随着集成电路技术的发展，各种新型的大规模和超大规模继承电路不断涌现集成电路技术与计算机技术结合在一起使得对数字信号处理系统功能的要求越来越强。
DSP 技术基于VLSI技术和计算机技术发展起来的一门技术。
用可编程DSP芯片实现数字滤波器可通过修改滤波器的参数十分方便的改变滤波器的特性，因此将通过DSP设计平台来实现FIR。
本课题的研究将为今后设计DSP核心部件的嵌入式系统集成提供技术准备。
1.2研究要求1）掌握用窗函数法设计FIR数字滤波器的原理和方法；2）熟悉线性相位FIR数字滤波器特性；3）了解各种窗函数对滤波特性的影响。
二、总体设计方案2.1设计要求利用C语言在CCS环境中编写一个FIR滤波器程序，并能利用以设计好的滤波器对常用信号进行滤波处理。
2.2 CCS开发环境CCS加速和增强了实时，嵌入信号处理的开发过程，它提供了配置，构建，调试，跟踪和分析程序的功能。
CCS功能如图2.2.1所示，CCS基本开发环境如图2.2.2所示图2.2.1 CCS功能图2.2.2 CCS基本开发环境2.3 设计思路在TMS320C54X系统开发环境CCS下对FIR滤波器的DSP实现原理进行讨论。
利用C语言设计相应的滤波器，通过实验仿真，从输入信号和输出信号的时域和频域曲线可以看出在DSP上实现的FIR滤波器能完成预定的滤波任务。
2.4 设计方框图三、设计原理分析3.1 FIR滤波器的基本原理设h（n）（n=0，1,2…N-1）为滤波器的冲击响应，输入信号x（n），则FIE滤波器就是实现下列差分方程：式（1）是FIR滤波器的差分方程。
FIR滤波器的最主要的特点就是没有反馈电路，因此它是无条件稳定系统。
数字信号处理课程设计--有限冲击响应数字滤波器设计
数字信号处理课程设计--有限冲击响应数字滤波器设计数字信号处理教程课程设计报告书设计题目：有限冲击响应数字滤波器设计姓名：金燕学号： 10058108班级：电信101班信息与电子工程学院 2012年12月24日数字信号处理课程设计——有限冲激响应数字滤波器设计一、实验目的：加深对数字滤波器的常用指标和设计过程的理解。
二、实验原理：低通滤波器的常用指标：P P P for H Ω≤Ω+≤Ω≤-,1)(1δδπδ≤Ω≤Ω≤ΩS S for H ,)( 数字滤波器技术指标：通带边缘频率P ω，阻带边缘频率S ω ，通带最大衰减1δ，最小阻带衰减2δ 通带峰值起伏)1(log 201101αδ--=， 最小阻带衰减)(log 202102αδ-=。
数字滤波器有IIR 和FIR 两种类型，它们的特点和设计方法不同。
设计步骤：♦ 给定理想的频率响应函数及技术指标 ♦ 求出理想的单位抽样响应 ♦ 根据阻带衰减选择窗函数 ♦ 根据过渡带宽度确定N 值♦ 求所设计的FIR 滤波器的单位抽样响应 ♦ 计算频率响应，验算指标是否满足要求窗系数需要实现用窗函数blackman （N ）, hamming(N),hanning(N))(ΩH Pδ+1Pδ-1•sδS PP SPassband StopbandTransition bandΩFig 1 Typical magnitude specification for a digital LPFkais er(N)产生。
wd=boxcar(N);%数组wd返回N点矩形窗函数wd=triang(N);%数组wd返回N点三角窗函数wd=hanning(N);%数组wd返回N点汉宁窗函数wd=hamming(N);%数组wd返回N点汉明窗函数wd=blackman(N);%数组wd返回N点布莱克曼窗函数wd=kaiser(N,beta);%数组wd返回给定β值的N点凯泽窗函数以书上P343例7-1为例wn=hamming(33);%产生窗函数，N=33nn=[0:1:32];alfa=(33-1)/2;hd=sin(0.4*pi*(nn-alfa+eps))./(pi*(nn-alfa+eps));%eps为一个非常小的数，防止出%现零为除数h=hd.*wn'; %hd为一个行向量，wn为一个列向量，需要转置[h1,w1]=freqz(h,1);plot(w1/pi,20*log10(abs(h1)));%通过求对数得到以db为单位的幅度特性axis([0,1,-100,10]);grid;xlabel('归一化频率/pi');ylabel('幅度/dB');三、设计内容：（1） 设计FIR 低通滤波器，通带边界频率πω2.0=p ，阻带边界频率πω3.0=st ，阻带衰减2δ不小于50dB 。
FIR滤波器设计与实现实验报告
FIR滤波器设计与实现实验报告目录一、实验概述 (2)1. 实验目的 (3)2. 实验原理 (3)3. 实验设备与工具 (4)4. 实验内容与步骤 (6)5. 实验数据与结果分析 (7)二、FIR滤波器设计 (8)1. 滤波器设计基本概念 (9)2. 系数求解方法 (10)频谱采样法 (11)最小均方误差法 (14)3. 常用FIR滤波器类型 (15)线性相位FIR滤波器 (16)非线性相位FIR滤波器 (18)4. 设计实例与比较 (19)三、FIR滤波器实现 (20)1. 硬件实现基础 (21)2. 软件实现方法 (22)3. 实现过程中的关键问题与解决方案 (23)4. 滤波器性能评估指标 (25)四、实验结果与分析 (26)1. 实验数据记录与处理 (27)2. 滤波器性能测试与分析 (29)通带波动 (30)虚部衰减 (31)相位失真 (32)3. 与其他设计方案的对比与讨论 (33)五、总结与展望 (34)1. 实验成果总结 (35)2. 存在问题与不足 (36)3. 未来发展方向与改进措施 (37)一、实验概述本次实验的主要目标是设计并实现一个有限脉冲响应（Finite Impulse Response，简称FIR）滤波器。
FIR滤波器是数字信号处理中常用的一种滤波器，具有线性相位响应和易于设计的优点。
本次实验旨在通过实践加深我们对FIR滤波器设计和实现过程的理解，提升我们的实践能力和问题解决能力。
在实验过程中，我们将首先理解FIR滤波器的基本原理和特性，包括其工作原理、设计方法和性能指标。
我们将选择合适的实验工具和环境，例如MATLAB或Python等编程环境，进行FIR滤波器的设计。
我们还将关注滤波器的实现过程，包括代码编写、性能测试和结果分析等步骤。
通过这次实验，我们期望能够深入理解FIR滤波器的设计和实现过程，并能够将理论知识应用到实践中，提高我们的工程实践能力。
本次实验报告将按照“设计原理设计方法实现过程实验结果与分析”的逻辑结构进行组织，让读者能够清晰地了解我们实验的全过程，以及我们从中获得的收获和启示。
滤波实验报告范文
滤波实验报告范文一、实验目的本次实验的目的是通过设计和实现数字滤波器对特定输入信号进行滤波处理，并比较不同滤波器的性能差异。
二、实验原理数字滤波器是一种对数字信号进行滤波处理的设备或算法。
常见的数字滤波器有无限冲激响应（Infinite Impulse Response，IIR）滤波器和有限冲激响应（Finite Impulse Response，FIR）滤波器。
IIR滤波器是一种递归滤波器，其输出取决于输入和之前的输出。
常用的IIR滤波器包括巴特沃斯滤波器、切比雪夫滤波器等。
具有较小的阶数可以实现较窄的通带和较陡的衰减，但容易产生不稳定性。
FIR滤波器是一种非递归滤波器，其输出仅取决于输入信号。
设计FIR滤波器的常用方法有窗函数法、最佳线性无偏估计法等。
FIR滤波器具有较好的稳定性和相位响应特性，但阶数较高时计算复杂度较高。
本次实验将设计并实现一个FIR滤波器，采用窗函数法设计该滤波器的系数。
三、实验步骤1.首先，确定滤波器的设计要求，包括通带频率、阻带频率、通带纹波和阻带衰减等参数。
2.使用MATLAB软件根据滤波器设计要求，使用窗函数法计算滤波器的系数。
3.编写MATLAB代码，实现滤波器的功能。
读入待滤波的信号，并对其进行滤波处理。
4.在实验中，比较不同滤波器对同一输入信号的滤波效果。
5.利用MATLAB绘制滤波前后的波形图和频谱图，对比不同滤波器的性能。
四、实验结果和分析在实验中，通过设计和实现了三个FIR滤波器，分别为低通滤波器、带通滤波器和高通滤波器。
采用MATLAB对不同滤波器进行了滤波处理，并绘制了滤波前后的波形图和频谱图。
通过对比不同滤波器的性能1.低通滤波器可以滤除高频成分，只保留低频信号。
在滤波后的波形图中，高频部分被明显抑制，只保留了低频成分。
2.带通滤波器可以滤除通带外的频率成分，只保留带通内的信号。
在滤波后的波形图中，通带外的频率成分被滤除，只保留了带通内的信号。
3.高通滤波器可以滤除低频成分，只保留高频信号。
fir数字滤波器设计实验报告
fir数字滤波器设计实验报告fir数字滤波器设计实验报告引言数字滤波器是一种常见的信号处理工具，用于去除信号中的噪声或者滤波信号以达到特定的目的。
其中，FIR（Finite Impulse Response）数字滤波器是一种常见且重要的数字滤波器，其特点是具有有限冲击响应。
本实验旨在设计并实现一个FIR数字滤波器，通过对滤波器的设计和性能评估，加深对数字滤波器的理解。
设计过程1. 确定滤波器的要求在设计FIR数字滤波器之前，首先需要明确滤波器的要求。
这包括滤波器类型（低通、高通、带通或带阻）、截止频率、滤波器阶数等。
在本实验中，我们选择设计一个低通滤波器，截止频率为1kHz，滤波器阶数为32。
2. 设计滤波器的传递函数根据滤波器的要求，我们可以利用Matlab等工具设计出滤波器的传递函数。
在本实验中，我们选择使用窗函数法设计滤波器。
通过选择合适的窗函数（如矩形窗、汉宁窗等），可以得到滤波器的传递函数。
3. 确定滤波器的系数根据滤波器的传递函数，我们可以通过离散化的方法得到滤波器的系数。
这些系数将决定滤波器对输入信号的响应。
在本实验中，我们使用了Matlab的fir1函数来计算滤波器的系数。
4. 实现滤波器在得到滤波器的系数之后，我们可以将其应用于输入信号，实现滤波器的功能。
这可以通过编程语言（如Matlab、Python等）来实现，或者使用专用的数字信号处理器（DSP）来进行硬件实现。
实验结果为了评估设计的FIR数字滤波器的性能，我们进行了一系列的实验。
首先，我们使用了一个具有噪声的输入信号，并将其输入到滤波器中。
通过比较滤波器输出信号和原始信号，我们可以评估滤波器对噪声的去除效果。
实验结果显示，设计的FIR数字滤波器能够有效地去除输入信号中的噪声。
滤波后的信号更加平滑，噪声成分明显减少。
此外，滤波器的截止频率也得到了有效控制，滤波器在截止频率之后的信号衰减明显。
讨论与总结通过本次实验，我们深入了解了FIR数字滤波器的设计和实现过程。
数字滤波器的设计及实现 实验报告
数字滤波器的设计及实现实验报告1.数字滤波器是一种用于信号处理的重要工具，通过去除或衰减信号中的噪声、干扰或无用信息，从而实现信号的滤波和提取。
本实验旨在学习数字滤波器的设计原理和实现方法，并通过实验验证其滤波效果。
2. 实验目的•理解数字滤波器的基本原理和设计方法；•掌握数字滤波器的实现步骤和工具；•利用实验进行数字滤波器的设计与仿真；•分析和评估数字滤波器的性能指标。
3. 实验器材•计算机•MATLAB或其他数学软件4. 实验流程1.理解数字滤波器的基本原理和设计方法；2.根据所需的滤波特性选择滤波器类型（低通、高通、带通、带阻）；3.设计滤波器的参数，如截止频率、阶数、窗函数等；4.使用MATLAB或其他数学软件进行滤波器的设计与仿真；5.评估滤波器的性能指标，如频率响应、幅度响应、相位响应等；6.分析实验结果，数字滤波器设计与实现的经验与教训。
5. 实验内容5.1 数字滤波器原理数字滤波器是通过数字信号处理算法来实现滤波功能的滤波器。
它可以通过对信号进行采样、变换、运算等处理来实现对信号频率成分的选择性衰减或增强。
数字滤波器通常包含两种主要类型：无限脉冲响应（IIR）滤波器和有限脉冲响应（FIR）滤波器。
IIR滤波器具有时间域响应的无限长度，而FIR滤波器具有有限长度的时间域响应。
5.2 数字滤波器设计步骤•确定滤波器类型：根据滤波要求选择低通、高通、带通或带阻滤波器；•设计滤波器参数：包括截止频率、阶数、窗函数等；•进行滤波器设计：利用MATLAB等数学软件进行滤波器设计，滤波器系数；•进行滤波器仿真：通过信号输入滤波器进行仿真，评估滤波效果；•优化和调整：根据实际需要，对滤波器参数进行优化和调整，以获得更好的滤波效果。
5.3 实验结果与分析经过实验设计和仿真，我们得到了一个具有良好滤波效果的数字滤波器。
在设计过程中，我们选择了一个5阶的Butterworth低通滤波器，截止频率为1000Hz。
IIR数字滤波器设计及软件实现-实验报告
IIR数字滤波器设计及软件实现-实验报告实验目的：1.掌握数字滤波器设计的基本原理和方法；2.学习数字滤波器的软件实现；3.熟悉数字滤波器的特性和性能评价指标。
实验设备：1.计算机；2.MATLAB软件。
实验步骤：1. 设计无限冲激响应（Infinite Impulse Response，IIR）数字滤波器的传递函数。
2.使用MATLAB软件将传递函数转换为差分方程。
3.编写MATLAB代码实现差分方程的数字滤波器。
4.给定待滤波的数字信号，将信号传入数字滤波器进行滤波处理。
5.分析滤波后的信号的频率响应和时域响应，并进行性能评价。
实验结果：在MATLAB中，设计了一个二阶Butterworth低通滤波器的传递函数：H(z)=(0.2929/(z^2-0.5858z+0.2929))将传递函数转换为差分方程：y(n)=0.2929*x(n)+0.5858*x(n-1)+0.2929*x(n-2)-0.5858*y(n-1)-0.2929*y(n-2)使用MATLAB代码实现了差分方程的数字滤波器：```MATLABfunction y = IIR_filter(x)persistent x1 x2 y1 y2;if isempty(x1)x1=0;x2=0;y1=0;y2=0;endy=0.2929*x+0.5858*x1+0.2929*x2-0.5858*y1-0.2929*y2;x2=x1;x1=x;y2=y1;y1=y;end```将待滤波的数字信号传入该数字滤波器进行处理：```MATLAB% Generate test signalfs = 1000; % Sampling ratet = 0:1/fs:1; % Time vectorx = sin(2*pi*50*t) + sin(2*pi*120*t) + sin(2*pi*200*t); % Apply IIR filtery = IIR_filter(x);% Plot resultsfigure;subplot(2,1,1);plot(t, x);title('Original Signal');xlabel('Time');ylabel('Amplitude');subplot(2,1,2);plot(t, y);title('Filtered Signal');xlabel('Time');ylabel('Amplitude');```分析滤波后的信号的频率响应和时域响应，并进行性能评价。
(完整word版)有限冲激响应滤波器(FIR)算法实验(word文档良心出品)
福州大学至诚学院《DSPs原理及应用》实验报告实验题目：实验三有限冲激响应滤波器（FIR）算法实验姓名：学号：系别：信息工程系专业：通信工程年级： 2011 级同组姓名：实验时间： 2014.11.10~2014.11.112014年 11 月 14 日实验3：有限冲激响应滤波器（FIR）算法实验1.实验目的1.1掌握用窗函数法设计FIR数字滤波器的原理和方法；1.2熟悉线性相位FIR数字滤波器特性；1.3了解各种窗函数对滤波器特性的影响。
2.实验设备PC 兼容机一台；安装Code Composer Studio 3.1软件。
3.实验原理3.1有限冲激响应数字滤波器的基础理论。
3.2模拟滤波器原理（巴特沃斯滤波器、切比雪夫滤波器、椭圆滤波器、贝塞尔滤波器）。
3.3数字滤波器系数的确定方法。
3.4根据要求设计低通 FIR 滤波器：要求：通带边缘频率 10kHz，阻带边缘频率 22kHz，阻带衰减 75dB，采样频率50kHz。
设计：3.4.1过渡带宽度=阻带边缘频率-通带边缘频率=22-10=12kHz；3.4.2采样频率：f1=通带边缘频率+(过渡带宽度)/2=10000+12000/2=16kHz；Ω1=2πf1/fs=0.64π；3.4.3理想低通滤波器脉冲响应：h1[n]=sin(nΩ 1)/n/π =sin(0.64π n)/n/π3.4.4根据要求，选择布莱克曼窗，窗函数长度为：N=5.98fs/过渡带宽度=5.98*50/12=24.93.4.5选择 N=25，窗函数为：w[n]=0.42+0.5cos(2π n/24)+0.8cos(4π n/24)3.4.6滤波器脉冲响应为：h[n]=h1[n]w[n] |n|≤12 h[n]=0 |n|＞123.4.7根据上面计算，各式计算出 h[n]，然后将脉冲响应值移位为因果序列。
3.4.8完成的滤波器的差分方程为：y[n]=-0.001x[n-2]-0.002x[n-3]-0.002x[n-4]+0.01x[n-5]-0.009x[n-6]-0.018x[n-7]-0.049x[n-8]-0.02x[n-9]+0.11x[n-10]+0.28x[n-11]+0.64x[n-12]+0.28x[n-13]-0.11x[n-14]-0.02x[n-15]+0.049x[n-16]-0.018x[n-17]-0.009x[n-18]+0.01x[n-19]-0.002x[n-20]-0.002x[n-21]+0.001x[n-22]3.5程序流程图：4.实验步骤4.1实验准备：设置软件仿真模式；启动CCS 3.3。
无限冲激响应(IIR)数字滤波器的设计实验报告
数字信号处理实验报告姓名：寇新颖 学号：20100304026 专业：电子信息科学与技术实验四 无限冲激响应(IIR)数字滤波器的设计一、实验目的1．掌握双线性变换法及冲激响应不变法设计IIR 数字滤波器的具体设计方法及其原理，熟悉用双线性变换法及冲激响应不变法设计低通IIR 数字滤波器的计算机编程。
2．观察双线性变换及冲激响应不变法设计的滤波器的频域特性，了解双线性变换法及冲激响应不变法的特点。
3．熟悉Butterworth 滤波器的频率特性。
二、实验原理1．利用模拟滤波器设计IIR 数字滤波器方法（1）根据所给出的数字滤波器性能指标计算出相应的模拟滤波器的设计指标。
（2）根据得出的滤波器性能指标设计出相应的模拟滤波器的系统函数H(S)。
（3）根据得出的模拟滤波器的系统函数H(S)，经某种变换得到对该模拟滤波器相应的数字仿真系统——数字滤波器。
将模拟滤波器转换成数字滤波器的实质是，用一种从s 平面到z 平面的映射函数将Ha(s)转换成H(z)。
对这种映射函数的要求是：(1) 因果稳定的模拟滤波器转换成数字滤波器，仍是因果稳定的。
(2)数字滤波器的频率响应模仿模拟滤波器的频响，s 平面的虚轴映射z 平面的单位圆，相应的频率之间成线性关系。
冲激响应不变法和双线性变换法都满足如上要求。
2．冲激响应不变法用数字滤波器的单位脉冲响应序列h(n)模仿模拟滤波器的冲激响应h a (t),让h(n)正好等于h a (t)的采样值，即h(n)=h a (nT)，其中T 为采样间隔。
3．双线性变换法s 平面与z 平面之间满足以下映射关系：1111--+-=z z s s 平面的虚轴单值地映射于z 平面的单位圆上，s 平面的左半平面完全映射到z 平面的单位圆内。
双线性变换不存在混叠问题。
双线性变换时一种非线性变换)2/(ωtg =Ω，这种非线性引起的幅频特性畸变可通过预畸而得到校正。
以低通数字滤波器为例，将设计步骤归纳如下：(1)确定数字滤波器的性能指标：通带临界频率f p 、阻带临界频率f s ；通带内的最大衰减A p ；阻带内的最小衰减A s ；(2)确定相应的数字角频率，ωp =2πf p ；ωs =2πf s ；(3)计算经过预畸的相应模拟低通原型的频率，)2/(ωtg =Ω；(4)根据Ωp 和Ωs 计算模拟低通原型滤波器的阶数N ，并求得低通原型的传递函数H a (s)；(5)用上面的双线性变换公式代入H a (s)，求出所设计的传递函数H(z)；(6)分析滤波器特性，检查其指标是否满足要求。
数字滤波器结构实验报告
常数 4
图1
并联 II 型 留数是
-2.2407 - 1.9773i -2.2407 + 1.9773i 2.5159 + 1.9382i 2.5159 - 1.9382i -0.1964 + 0.2784i -0.1964 - 0.2784i
极点在 -0.3333 + 0.4714i -0.3333 - 0.4714i -0.5000 + 0.2887i -0.5000 - 0.2887i -0.2500 + 0.4330i -0.2500 - 0.4330i
二、实验内容
Q6.4 使用程序 P6.1 生成如下因果无限冲激响应传输函数的级联实现：
t
t
t
画出级联实现的框图。
Q6.6 使用程序 P6.2 生成式（6.28）所示的因果无限冲激响应传输函数的两种不
同并联形式实现，画出两种实现的框图。
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实验6 有限冲激响应数字滤波器设计
一、实验目的：
1、加深对数字滤波器的常用指标理解。
2、学习数字滤波器的设计方法。
二、实验原理：
低通滤波器的常用指标：
}
（1）通带边缘频率；
（2）阻带边缘频率；
（3）通带起伏；
（4）通带峰值起伏，
（5）阻带起伏，最小阻带衰减。
三、实验内容：
利用MATLAB编程,用窗函数法设计FIR数字滤波器，指标要求如下：
通带边缘频率：，通带峰值起伏：。
]
阻带边缘频率：，最小阻带衰减：。
采用汉宁窗函数法的程序：
wp1=*pi;wp2=*pi;
ws1=*pi;ws2=*pi;
width1=wp1-ws1;
width2=ws2-wp2;
width=min(width1,width2)
N1=ceil(8*pi/width)
…
b1=fir1(N1,[ ],hanning(N1+1));
[h1,f]=freqz(b1,1,512);
plot(f/pi,20*log10(abs(h1)),'-')
grid;
图形：
采用切比雪夫窗函数法德程序：
】
wp1=*pi;wp2=*pi;
ws1=*pi;ws2=*pi;
width1=wp1-ws1;
width2=ws2-wp2;
width=min(width1,width2)
N1=ceil(8*pi/width)
b1=fir1(N1,[ ],chebwin(N1+1,20)); [h1,f]=freqz(b1,1,512);
…
plot(f/pi,20*log10(abs(h1)),'-') grid;
图形：
四．小结
FIR和IIR滤波器各自的特点：
①结构上看，IIR滤波器必须采用递归结构，极点位置必须在单位圆内，否则系统将不稳定，IIR滤波器脱离不了模拟滤波器的格局，FIR滤波器更灵活，尤其能使适应某些特殊的应用。
设计选择：在对相位要求不敏感的场合，用IIR较为适合，而对图像处理等对线性要求较高，采用FIR滤波器较好。
②性能上说，IIR滤波器传输函数的几点可位于单位圆内的任何地方，可以用较低的结束获得较高的选择性，但是是相位的非线性为代价，FIR滤波器却可以得到严格的线性相位，然而FIR滤波器传输函数的极点固定在原点，只能用较高的阶数达到的选择性。