电子科大通信学院DSP数字信号处理实验报告四-滤波器设计
电子科大通信学院DSP数字信号处理实验报告
电⼦科⼤通信学院DSP数字信号处理实验报告电⼦科技⼤学实验报告学⽣姓名：马露学号：2010013020012 指导教师：潘晔⼀、实验室名称：数字信号处理实验室⼆、实验项⽬名称：多种离散时间信号的产⽣三、实验原理：1、基本离散时间信号利⽤MATLAB 强⼤的数值处理⼯具来实现信号的分析和处理，⾸先就是要学会应⽤MATLAB 函数来构成信号。
常见的基本信号可以简要归纳如下：（1）．单位采样序列=01)(n δ0≠=n n在MATLAB 中可以利⽤zeros()函数实现。
;1)1();,1(==x N zeros x如果)(n δ在时间轴上延迟了k 个单位，得到)(k n -δ即：=-01)(k n δ 0≠=n kn（2）．单位阶跃序列=01)(n u 00<≥n n在MATLAB 中可以利⽤ones()函数实现。
);,1(N ones x =（3）．正弦序列)2sin()(?π+=fn A n x采⽤MATLAB 的实现⽅法，如：)***2sin(*1:0?+=-=n f pi A x N n（4）．实指数序列n a A n x ?=)(其中，A 、a 为实数。
采⽤MATLAB 的实现⽅法，如：na x N n .^1:0=-=（5）．复指数序列n j e A n x )(0)(ωσ+?=采⽤MATLAB 的实现⽅法，如：)*)*exp((*1:00n j A x N n ωσ+=-=为了画出复数信号x [n ]，必须要分别画出实部和虚部，或者幅值和相⾓。
MATLAB 函数real 、imag 、abs 和angle 可以逐次计算出⼀个复数向量的这些函数。
2、基本数字调制信号（1）．⼆进制振幅键控（2ASK ）最简单的数字调制技术是振幅键控（ASK ），即⼆进制信息信号直接调制模拟载波的振幅。
⼆进制幅度键控信号的时域表达式：∑-=nc s n ASK t nT t g a t S ωcos )]([)(其中，a n 为要调制的⼆进制信号，g (t)是单极性脉冲信号的时间波形，Ts 表⽰调制的信号间隔。
设计滤波器实验报告
设计滤波器实验报告设计滤波器实验报告引言：滤波器是信号处理中常用的工具，它可以通过选择性地传递或抑制特定频率的信号，对信号进行滤波。
本实验旨在设计并实现一个滤波器，通过对不同类型的信号进行滤波，验证滤波器的性能和效果。
一、实验目的本实验的主要目的是：1. 了解滤波器的基本原理和分类；2. 掌握滤波器的设计方法和实现技巧；3. 验证滤波器的性能和效果。
二、实验原理滤波器根据其频率响应特性可分为低通、高通、带通和带阻滤波器。
低通滤波器能够通过低频信号，抑制高频信号。
高通滤波器则相反，能够通过高频信号，抑制低频信号。
带通滤波器则能够通过一定范围内的频率信号，抑制其他频率信号。
带阻滤波器则相反，能够抑制一定范围内的频率信号，通过其他频率信号。
三、实验步骤1. 确定滤波器类型和频率响应特性；2. 根据所选滤波器类型和频率响应特性，设计滤波器的传递函数；3. 根据传递函数，计算滤波器的电路参数；4. 根据计算结果，搭建滤波器电路；5. 连接信号源和示波器，输入信号；6. 调节信号源的频率，并观察示波器上的输出信号；7. 对比输入信号和输出信号的频谱特性，验证滤波器的性能和效果。
四、实验结果与分析在实验中，我们设计了一个低通滤波器，频率响应特性为通过0-1 kHz的低频信号，抑制1 kHz以上的高频信号。
通过计算和搭建电路，我们成功实现了滤波器的设计。
在实验中，我们输入了不同频率的信号，并观察了输出信号的频谱特性。
结果显示，当输入信号的频率低于1 kHz时，输出信号基本保持不变；当输入信号的频率高于1 kHz时，输出信号的幅度逐渐减小，直至完全抑制。
通过对比输入信号和输出信号的频谱特性，我们可以清楚地看到滤波器对高频信号的抑制效果。
这表明我们设计的滤波器能够有效地滤除高频噪声，保留低频信号。
五、实验总结本实验通过设计滤波器并验证其性能，使我们更加深入地了解了滤波器的原理和应用。
通过实际操作，我们掌握了滤波器的设计方法和实现技巧。
DSP实验报告——FIR和IIR滤波器设计
DSP 实验报告实验一 FIR 滤波器的设计1.实验目的利用所学DSP 知识，在CCS3.3平台上，对TMS320VC5416DSP 设计，编程实现FIR 滤波器。
从而学会使用CCS 软件和TMS320VC5416实验板。
2.实验要求设计一个10阶的FIR 滤波器，要求 =2.5kHZ ，定点实现。
并对 =8kHZ 的多正弦波合成文件进行滤波测试，显示出输入和输出信号。
3.实验原理一个截止频率为 的理想数字低通滤波器，其传递函数的表达式为：⎪⎩⎪⎨⎧≤≤≤=-πωωωωωτωc c j jd ee H ,0,)(这个滤波器是物理不可实现的。
为了产生有限长度的冲激响应函数，我们取样响应为)(n h ，长度为N 。
)(n h 表示截取)(n h d 后的冲激响应，即)()()(n h n n h d ω=，其中)(n ω即为窗函数，窗长为N 。
一般的FIR 滤波器差分方程如下：1()()()n k y n h k x n k -==-∑进行Z 变换得到FIR 的系统函数为：∑-=-=10)()(N n nz n h z HN 阶滤波器通常采用N 个延迟单元、N 个加法器与N+1个乘法器组成。
因此可以得到FIR 滤波器的结构图如图1所示。
图1 FIR 滤波器直接结构图4.设计思路对于FIR滤波器的设计，其系数()h n是关键。
由于matlab自带滤波器设计工具箱和滤波器设计函数，故借用matlab工具，设计满足条件的滤波器并导出系数以备编写滤波器程序时使用。
实验需要用到的输入数据是多正弦波合成文件，对于输入信号的设计，这里也借助matlab编程生成dat文件。
然后用C语言编写FIR滤波器的主程序，输入文件在程序运行后导入。
5.实验内容（1）滤波器系数的设计由于实验只给出滤波器条件为N=10，=2.5kHZ，并没有给出和，所以这里调用matlab工具箱函数fir1实现窗函数法设计滤波器。
fir1的调用格式为 （ ，），返回值为6dB截止频率为的N阶（单位脉冲响应h（n）长度=N+1）的FIR低通滤波器的系数向量（为标量），默认选用哈明窗。
dsp原理与应用实验报告总结
dsp原理与应用实验报告总结DSP（Digital Signal Processing）数字信号处理是利用数字技术对信号进行处理和分析的一种方法。
在本次实验中，我们探索了DSP的原理和应用，并进行了一系列实验以验证其在实际应用中的效果。
以下是对实验结果的总结与分析。
实验一：数字滤波器设计与性能测试在本实验中，我们设计了数字滤波器，并通过性能测试来评估其滤波效果。
通过对不同类型的滤波器进行设计和实现，我们了解到数字滤波器在信号处理中的重要性和应用。
实验二：数字信号调制与解调本实验旨在通过数字信号调制与解调的过程，了解数字信号的传输原理与方法。
通过模拟调制与解调过程，我们成功实现了数字信号的传输与还原，验证了调制与解调的可行性。
实验三：数字信号的傅里叶变换与频谱分析傅里叶变换是一种重要的信号分析方法，可以将信号从时域转换到频域，揭示信号的频谱特性。
本实验中，我们学习了傅里叶变换的原理，并通过实验掌握了频谱分析的方法与技巧。
实验四：数字信号的陷波滤波与去噪处理陷波滤波是一种常用的去除特定频率噪声的方法，本实验中我们学习了数字信号的陷波滤波原理，并通过实验验证了其在去噪处理中的有效性。
实验五：DSP在音频处理中的应用音频处理是DSP的一个重要应用领域，本实验中我们探索了DSP在音频处理中的应用。
通过实验，我们成功实现了音频信号的降噪、均衡和混响处理，并对其效果进行了评估。
实验六：DSP在图像处理中的应用图像处理是另一个重要的DSP应用领域，本实验中我们了解了DSP在图像处理中的一些基本原理和方法。
通过实验，我们实现了图像的滤波、边缘检测和图像增强等处理，并观察到了不同算法对图像质量的影响。
通过以上一系列实验，我们深入了解了DSP的原理与应用，并对不同领域下的信号处理方法有了更深刻的认识。
本次实验不仅加深了我们对数字信号处理的理解，也为日后在相关领域的研究与实践提供了基础。
通过实验的结果和总结，我们可以得出结论：DSP作为一种数字信号处理的方法，具有广泛的应用前景和重要的实际意义。
实验4-滤波器设计word资料5页
电 子 科 技 大 学实 验 报 告学生姓名： 学 号： 指导教师：一、实验室名称：数字信号处理实验室二、实验项目名称：数字滤波器的设计及实现三、实验原理：一．数字滤波器设计：1．数字滤波器设计步骤：（1） 根据给定的滤波器设计要求，得到参数化描述，即通带，阻带截止频率p ω和s ω，通带阻带纹波p δ和s δ等数据。
（2） 找一个数字系统函数G(z)，使其频率响应逼近设计要求。
（3） 择合适的滤波器结构对满足要求的传递函数G(z)进行实现。
2．数字滤波器设计中的注意事项：（1） 设计要求的参数化：图1给出了一个典型的数字低通滤波器的幅频特性说明。
理解每个参数的物理含义。
（2）IIR 滤波器和FIR FIR 的两倍；另外，FIR IIR 滤波器除较FIR 滤波器有很大的优势。
根据以上这些区别，结合实际的设计要求，就可以选择一款合适的滤波器。
（3） 波器设计的方法：由于IIR 滤波器和FIR 滤波器各自的结构特点，所以它们的设计方法也不一样。
在IIR 滤波器的设计中，常用的方法是：先根据设计要求寻找一个合适的模拟原型滤波器)(s H a ，然后根据一定的准则将此模拟原型滤波器转换为数字滤波器)(z G ，即为我们需要设计的数字滤波器。
在FIR 滤波器设计中，一般使用比较直接的方法：根据设计的要求在时域对理想的冲击S ω - P ω - P ωS ω 通带 阻带 过渡带 图1.典型的数字LPF 幅频特性响应序列进行加窗逼近，或从频域对需要实现的频率响应特性进行采样逼近然后进行反FFT 。
（4） 波器阶数估计：IIR 滤波器的阶数就等于所选的模拟原型滤波器的阶数，所以其阶数确定主要是在模拟原型滤波器设计中进行的。
FIR 滤波器阶数估计可以根据很多工程中的经验公式，这些公式可以直接从设计的参数要求中估计滤波器阶数。
例如，对FIR 低通滤波器，已知通带截止频率p ω，阻带截止频率s ω，最大通带纹波p δ和最大最带纹波s δ，则可以使用下面的公式估计其阶数：3．数字滤波器的设计方法：（1） IIR 滤波器设计方法：(a)冲击响应不变法：A. 满足设计要求的模拟原型滤波器)(s H a 进行部分分式展开为： B. 由于 ，可以得到：(b)双线性变换法：A. 设计要求中给出的边界频率进行预畸处理，然后用得到的频率进行模拟滤波器设计，得到模拟原型滤波器)(s H a 。
DSP实验报告——FIR和IIR滤波器设计
DSP 实验报告——FIR 和 IIR 滤波器设计
4、设计思路
图 1 FIR 滤波器直接结构图
对于 FIR 滤波器的设计,其系数 h(n) 就是关键。由于 matlab 自带滤波器设计
DSP 实验报告——FIR 和 IIR 滤波器设计
DSP 实验报告
实验一 FIR 滤波器的设计
1、实验目的
利用所学 DSP 知识,在 CCS3、3 平台上,对 TMS320VC5416DSP 设计,编程实 现 FIR 滤波器。从而学会使用 CCS 软件与 TMS320VC5416 实验板。
2、实验要求
图8
（a） 时域图
DSP 实验报告——FIR 和 IIR 滤波器设计
(b) 频域图 图 9 输入信号 1 波形图
（a） 滤波结果时域图
（b） 滤波结果频域图 图 10 信号 1 滤波结果图 (a) 时域图
(b)频域图 图 11 输入信号 2 波形图
（a） 滤波结果时域图
DSP 实验报告——FIR 和 IIR 滤波器设计
取样响应为 h(n) ,长度为 N。 h(n) 表示截取 hd (n) 后的冲激响应,即 h(n) (n)hd (n) ,
其中(n) 即为窗函数,窗长为 N。一般的 FIR 滤波器差分方程如下:
n1
y(n) h(k)x(n k) k 0
进行 Z 变换得到 FIR 的系统函数为:
N 1
H (z) h(n)z n n0
DSP 实验报告——FIR 和 IIR 滤波器设计
图 7 CCS3、3 程序窗口
数字信号处理 DSP课程设计--滤波器
DSP课程设计学院：电气与电子工程学院专业：电子信息科学与技术班级：电信产业1301班学号：姓名：一、DSP设计题目语音信号处理滤波器类型有：1.IIR巴特沃斯数字滤波器：冲击响应不变法,带通.2.IIR切比雪夫数字滤波器:双线性变换法,低通.3.FIR数字滤波器:带通.二、DSP设计目的1. 增进对MATLAB的认识，加深对数字信号处理理论方面的理解。
2. 掌握数字信号处理中IIR和FIR滤波器的设计。
3. 了解和掌握用MATLAB实现IIR和FIR滤波器的设计方法、过程，为以后的设计打下良好基础。
三、DSP设计内容1. 语音信号的采集利用Windows下的录音机，录制一段自己的话音，时间在1 s内。
然后在Matlab软件平台下，利用函数wavread对语音信号进行采样，记住采样频率和采样点数。
通过wavread函数的使用，理解采样频率、采样位数等概念。
[y,fs]=wavread(‘d:\111.wav’,[1000 40000]);其中y为wav文件的音调数据，读取范围：1000-40000，长度为40000-1000+1，fs为该文件的播放频率。
通过sound函数播放该文件的声音：Sound(y,fs);2. 语音信号的频谱分析首先画出语音信号的时域波形，然后对语音号进行快速傅里叶变换，得到信号的频谱特性，其程序如下：Y=fft(y,39001);Subplot(231);plot(y);title(‘滤波前的信号波形’);Subplot(232);plot(abs(Y));title(‘滤波前的信号频谱’);3. 设计数字滤波器和画出其频率响应给出各滤波器的性能指标：(1)低通滤波器性能指标fc=3000 Hz, fst=6000 Hz, Rst=30 dB, Rp＝5 dB。
(2)高通滤波器性能指标fst=4000 Hz, fc=6000 Hz, Rst=30 dB, Rp＝5 dB。
最新数字信号处理实验报告
最新数字信号处理实验报告一、实验目的本次实验旨在加深对数字信号处理（DSP）理论的理解，并通过实践操作掌握数字信号处理的基本方法和技术。
通过实验，学习如何使用相关软件工具进行信号的采集、分析、处理和重构，提高解决实际问题的能力。
二、实验内容1. 信号采集与分析- 使用数字示波器采集模拟信号，并将其转换为数字信号。
- 利用傅里叶变换（FFT）分析信号的频谱特性。
- 观察并记录信号的时域和频域特性。
2. 滤波器设计与实现- 设计低通、高通、带通和带阻滤波器。
- 通过编程实现上述滤波器，并测试其性能。
- 分析滤波器对信号的影响，并调整参数以优化性能。
3. 信号重构实验- 应用所学滤波器对采集的信号进行去噪处理。
- 使用逆傅里叶变换（IFFT）重构经过滤波处理的信号。
- 比较重构信号与原始信号的差异，评估处理效果。
三、实验设备与材料- 计算机及DSP相关软件（如MATLAB、LabVIEW等）- 数字示波器- 模拟信号发生器- 数据采集卡四、实验步骤1. 信号采集- 连接并设置好数字示波器和模拟信号发生器。
- 生成一系列不同频率和幅度的模拟信号。
- 通过数据采集卡将模拟信号转换为数字信号。
2. 滤波器设计- 在DSP软件中设计所需的滤波器，并编写相应的程序代码。
- 调整滤波器参数，如截止频率、增益等，以达到预期的滤波效果。
3. 信号处理与重构- 应用设计的滤波器对采集的数字信号进行处理。
- 利用IFFT对处理后的信号进行重构。
- 通过对比原始信号和重构信号，评估滤波器的性能。
五、实验结果与分析- 展示信号在时域和频域的分析结果。
- 描述滤波器设计参数及其对信号处理的影响。
- 分析重构信号的质量，包括信噪比、失真度等指标。
六、实验结论- 总结实验中所学习到的数字信号处理的基本概念和方法。
- 讨论实验中遇到的问题及其解决方案。
- 提出对实验方法和过程的改进建议。
七、参考文献- 列出实验过程中参考的书籍、文章和其他资源。
DSP研究性学习报告滤波器设计
《数字信号处理》课程研究性学习报告数字滤波器设计专题研讨【目的】(1) 掌握IIR和FIR数字滤波器的设计方法及各自的特点。
(2) 掌握各种窗函数的时频特性及对滤波器设计的影响。
(3) 培养学生自主学习能力，以及发现问题、分析问题和解决问题的能力。
【研讨题目1】设计一个IIR数字低通滤波器，其能取代下列指标的模拟低通滤波器(系统的抽样频率为44.1kHz)f=2kHz，f s=10kHz , A p=0.5dB, A s=50dBp(1) 分别用双线性变换和冲激响应不变法设计一个BW型数字低通滤波器，并进行比较。
(2) 用双线性变换分别设计Chebyshev I型Chebyshev II型和椭圆型数字低通滤波器，并进行比较。
【温磬提示】在数字滤波器的设计中，不管是用双线性变换法还是冲激响应不变法，其中的参数T的取值对设计结果没有影响。
但若所设计的数字滤波器要取代指定的模拟滤波器时，则抽样频率（或抽样间隔T ）将对设计结果有影响。
【设计步骤】由已知数字滤波器指标确定相应的模拟滤波器指标，然后设计原型模拟滤波器，再将其变换为相应的数字滤波器 即：【仿真结果】 双线性不变法 Ap= 0.2445As= 50.000000.10.20.30.40.50.60.70.80.91-300-250-200-150-100-50Ω／π幅值脉冲响应不变法： Ap=0.4618 As=60.40500.10.20.30.40.50.60.70.80.91-100-90-80-70-60-50-40-30-20-100Ω／π幅值Chebyshev I 型 Ap= 0.4999 As= 71.056300.10.20.30.40.50.60.70.80.91-400-300-200-1000Ω／π幅值-3-2-10123-1-0.500.51Real PartI m a g i n a r y P a r tChebyshev II 型 Ap= 0.5000 As= 53.0577-100-50Ω／π幅值-1-0.500.51Real PartI m a g i n a r y P a r t椭圆型滤波器 Ap= 0.5000 As= 51.23550.10.20.30.40.50.60.70.80.91-400-300-200-1000Ω／π幅值-3-2-10123-1-0.500.51Real PartI m a g i n a r y P a r t【结果分析】双线性变换和冲激响应不变法所设计的滤波器的性能有什么不同。
DSP技术及应用实验报告 实验四
实验四 FIR 数字滤波器一、实验目的：1．学习数字滤波器的DSP 实现原理和C54X 编程技巧；2．通过CCS 的图形显示工具观察输入/输出信号波形以及频谱的变化。
二、实验原理:在数字信号处理中，滤波占有极其重要的作用。
数字滤波是谱分析、通信信号处理等应用中的基本处理算法，数字滤波是DSP 最基本的应用领域。
1. FIR 滤波器的基本原理数字滤波是将输入的信号序列，按规定的算法进行处理，从而得到所期望的输出序列。
一个线性位移不变系统的输出序列[]y n 和输入序列[]x n 之间的关系，应满足常系数线性差分方程。
FIR 滤波器的差分方程为：10()()N i i y n b x n i -==-∑FIR 滤波器的传递函数为： 10()()()N i i i Y z H z b z X z --===∑由上面的公式可知，FIR 滤波算法实际上是一种乘法累加运算。
它不断地从输入端读入样本值x [n ]，经延时(1z -)后做乘法累加，输出滤波结果y [n ]。
2. FIR 滤波器的设计FIR 滤波器的设计方法主要有窗函数法和频率采样法，其中，窗函数法是最基本的方法。
具体设计方法可参见《数字信号处理》。
DSP 设计者可以利用功能强大的MATLAB 工具很方便的设计出逼近理想特性的FIR 滤波器，然后将此FIR 系数放入DSP 程序中。
3. FIR 滤波器的DSP 实现FIR 滤波器的输出表达式为011[][][1][1]n-y n b x n b x n b x n N =+-++-+L式中，i b 为滤波器系数；[]x n 为滤波器在n 时刻的输入；[]y n 为n 时刻的输出。
可见，FIR 滤波器不断地对输入样本[]x n 进行n －1延时后，再进行乘法累加，最后输出滤波结果[]y n ，因此FIR 滤波器实际上是一种乘法累加运算。
在DSP 中FIR 是将待滤波的数据序列与滤波系数序列相乘后再相加，同时要模仿FIR 结构中的延迟线将数据在存储器中滑动。
实验四 FIR数字滤波器的设计(实验报告)
实验四 FIR数字滤波器的设计(实验报告)《数字信号处理》实验报告学院专业电子信息工程班级姓名学号时间实验四FIR数字滤波器的设计一、实验目的1、掌握用窗函数法、频率采样法及优化算法设计FIR 滤波器的原理及步骤，学会相应的MATLAB编程。
2、熟悉具有线性相位的FIR滤波器的幅频特性和相频特性。
3、了解各种不同窗函数对滤波器性能的影响。
二、实验内容1、用窗函数法设计一个FIR数字低通滤波器LPDF，验证设计结果的幅频特性和相频特性。
要求：通带截止频率ωp=π，通带波纹Rp=，阻带截止频率ωs=π，阻带衰减As=50dB。
50Magnitude (dB) Frequency ( rad/sample) (degrees)- Frequency ( rad/sample)图1-1 低通滤波器LPDF的频率响应图1-2 低通滤波器LPDF的零极点图单位脉冲响应h(n)的数据长度= 45 对称性为：偶对称得到的滤波器通带边界点( 326 )和阻带边界点参数2、用窗函数法设计一个FIR数字高通滤波器HPDF，验证设计结果的幅频特性和相频特性。
要求：通带截止频率ωp=π，通带波纹Rp=，阻带截止频率ωs=π，阻带衰减As=50dB。
Real Part50Magnitude (dB) Frequency ( rad/sample) (degrees) Frequency ( rad/sample)图2-1 高通滤波器HPDF的频率响应图2-2 高通滤波器HPDF的零极点图-滤波器H(z)零点个数= h(n)对称性为：偶对称得到的滤波器通带边界点( 426 )和阻带边界点参数3、用窗函数法设计一个FIR数字带通滤波器BPDF，验证设计结果的幅频特性和相频特性。
要求：阻带截止频率ωs1=π，衰减65dB，通带截止频率ωp1=π→ωp2=π范围内衰减，高端阻带截止频率ωs2=π，阻带衰减As=65dB。
501Magnitude (dB)0-50-100Imaginary Frequency ( rad/sample) Frequency ( rad/sample) (degrees)0-20XX-4000-6000图3-1 带通滤波器BPDF的频率响应图3-2 带通滤波器BPDF的零极点图 FIR滤波器的阶次= 111 h(n)对称性为：偶对称得到的滤波器通带边界点( 298、704 )和阻带边界点参数中心频率：通带带宽：4、用窗函数法设计一个FIR数字带阻滤波器BSDF，验证设计结果的幅频特性和相频特性。
DSP实验报告-滤波器
DSP 硬件课程实验报告实验一：常用指令实验一、实验目的1.熟悉DSP开发系统的连接2.了解DSP开发系统的组成和结构和应用系统构成3.熟悉常用C54X系列指令的用法(程序寻址，寄存器，I/O口，定时器，中断控制)。
二、实验设备计算机，CCS 2.0版软件，DSP仿真器，实验箱。
三、实验操作方法1、系统连接进行DSP实验之前，先必须连接好仿真器、实验箱及计算机，连接方法如下所示：在硬件安装完成后，接通仿真器电源或启动计算机，此时，仿真盒上的“红色小灯”应点亮，否则DSP开发系统与计算机连接有问题。
2、运行CCS程序先实验箱上电，然后启动CCS，此时仿真器上的“绿色小灯”应点亮，并且CCS正常启动，表明系统连接正常；否则仿真器的连接、JTAG接口或CCS 相关设置存在问题，掉电，检查仿真器的连接、JTAG接口连接，或检查CCS 相关设置是否正确。
四、实验步骤与内容（一）简单指令程序运行实验1、实验使用资源实验通过实验箱上的XF指示灯观察程序运行结果2、实验过程启动CCS 2.0，并加载“exp01.out”；加载完毕后，单击“Run”运行程序；实验结果：可见XF灯以一定频率闪烁；单击“Halt”暂停程序运行，则XF 灯停止闪烁，如再单击“Run”，则“XF”灯又开始闪烁；关闭所有窗口，本实验完毕。
源程序查看：用下拉菜单中Project/Open，打开“Exp01.pjt”，双击“Source”，双击“exp01.asm”可查看源程序。
源程序注释如下：（二）资料存储实验1、实验使用资源本实验指导书是以TMS32OVC5410为例，介绍相关的内部和外部内存资源。
对于其它类型的CPU请参考查阅相关的资料手册。
下面给出TMS32OVC5410的内存分配表：对于存储空间而言，映像表相对固定。
值得注意的是内部寄存器与存储空间的映像关系。
因此在编程应用时这些特定的空间不能作其它用途。
对于程序存储空间而言，其映像表和CPU的工作模式有关。
dsp实验报告 fir实验报告
dsp实验报告 fir实验报告DSP实验报告：FIR实验报告引言：数字信号处理（Digital Signal Processing，DSP）是一门研究如何对数字信号进行处理和处理的学科。
其中，滤波器是数字信号处理中最常用的技术之一。
本实验报告旨在介绍FIR（Finite Impulse Response）滤波器的原理、设计和实现过程，并通过实验验证其性能。
一、FIR滤波器的原理FIR滤波器是一种线性时不变系统，其输出信号仅由输入信号的有限个历史样本决定。
其基本原理是将输入信号与滤波器的冲激响应进行卷积运算，以实现对输入信号的滤波处理。
二、FIR滤波器的设计方法1. 理想低通滤波器设计方法理想低通滤波器的频率响应在截止频率之前为1，在截止频率之后为0。
通过对理想低通滤波器的频率响应进行采样和离散化，可以得到FIR滤波器的系数序列。
2. 窗函数法设计FIR滤波器窗函数法是一种常用的FIR滤波器设计方法。
其基本思想是将理想低通滤波器的频率响应与一个窗函数进行乘积，从而得到实际可实现的FIR滤波器的系数序列。
常用的窗函数有矩形窗、汉宁窗、汉明窗等。
三、FIR滤波器的实现FIR滤波器可以通过直接形式和间接形式两种方式实现。
直接形式是按照滤波器的差分方程进行计算，而间接形式则是利用FFT（Fast Fourier Transform）算法将滤波器的系数序列转换为频域进行计算。
四、FIR滤波器的性能评估1. 幅频响应幅频响应是评估FIR滤波器性能的重要指标之一。
通过绘制滤波器的幅频响应曲线，可以直观地观察滤波器在不同频率下的衰减情况。
2. 相频响应相频响应是评估FIR滤波器性能的另一个重要指标。
相频响应描述了滤波器对输入信号的相位延迟情况，对于某些应用场景，相频响应的稳定性和线性性非常重要。
3. 稳态误差稳态误差是指FIR滤波器在达到稳态后输出信号与理想输出信号之间的差异。
通过对滤波器的输入信号进行模拟或实际测试，可以计算出滤波器的稳态误差，并评估其性能。
DSP实验报告(四)
实验四 用窗函数设计FIR 滤波器一、实验目的1、熟悉FIR 滤波器设计的基本方法。
2、掌握用窗函数设计FIR 数字滤波器的原理及方法，熟悉相应的计算机高级语言编程。
3、熟悉线性相位FIR 滤波器的幅频特性和相位特性。
4、了解各种不同窗函数对滤波器性能的响应二、实验原理和方法（一）FIR 滤波器的设计IIR 滤波器的优异幅度响应，一般是以相位的非线性为代价的，非线性相位会引起频率色散。
FIR 滤波器具有严格的相位特性，这对于语音信号处理和数据传输是和重要的。
目前FIR 滤波器的设计方法主要有三种：窗函数法、频率取样法和切比雪夫等波纹逼近的最优化设计方法。
常用的是窗函数法和切比雪夫等波纹逼近的最优化设计方法。
窗函数法是从时域出发，用一个窗函数截取理想的hd(n)得到h(n)，以有限长序列h(n)近似理想的hd(n)；如果从频域出发，用理想的()j d H e ω在单位圆上等角度取样得到H(k)，根据h(k)得到H(z)将逼近理想的hd(z)，这就是频率取样法。
（二）窗函数设计法用窗函数设计滤波器首先要对滤波器提出性能指标。
一般是给定一个理想的频率响应()j d H e ω，使所设计的FIR 滤波器的频率响应()j H e ω去逼近所要求的理性的滤波器的响应()j d H e ω。
窗函数法设计的任务在于寻找一个可实现（有限长单位脉冲响应）h(n ）的传递函数()()j j n n H e h n e ωω+∞-==∑去逼近理想的幅频响应。
一个理想的频率响应的傅立叶反变换201()()2j j n d d H n H e e d πωωωπ=⎰（1）所得到的理想单位脉冲响应h 往往是一个无限长序列。
对经过适当的加权、截断处理才能得到一个所需要的有限长脉冲响应序列。
对应不同的加权、截断，就有不同的窗函数。
所要寻找的滤波器脉冲响应就等于理想脉冲响应和窗函数的乘积，即()()()d h n h n w n = （2）由此可见，窗函数的性质就决定了滤波器的品质。
数字信号处理滤波器设计实验报告
实用文档数字信号处理实验报告实验名称：滤波器设计实验班级： 09信息工程3班姓名：学号：指导教师：**实验日期： 11月18号一、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、实验原理图1 FIR幅值函数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、实验结果及分析1、求系统的零、极点和幅度频率响应和相位响应。
实验结果如下：零点为zs = -1.5870 + 1.4470i，-1.5870 - 1.4470i，0.8657 + 1.5779i，0.8657 - 1.5779i，-0.0669极点为ps =0.1328 + 0.9221i，0.1328 - 0.9221i，0.4736 + 0.4752i，0.4736 - 0.4752i，0.5979幅度频率响应和相位响应如下：源代码如下：b=[0.0528 0.0797 0.1295 0.1295 0.797 0.0528];a=[1 -1.8107 2.2947 -1.8801 0.9537 -0.2336];zs=roots(b)ps=roots(a)freqz(b,a)2、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：。
用窗函数法设计的FIR数字滤波器如下：源代码如下：[n,Wn,beta,ftype]=kaiserord([0.3 0.45 0.65 0.75],[0 1 0],[0.01 0.1087 0.01]); h=fir1(n,Wn,ftype,kaiser(n+1,beta),'noscale');[h1,w1]=freqz(h,1,256);subplot(2,1,1)plot(w1/pi,20*log10(abs(h1)))xlabel('归一化的频率w')ylabel('幅度响应/dB')gridsubplot(2,1,2)plot(w1/pi,angle(h1))xlabel('归一化的频率w')ylabel('相位/rad')grid用等波纹滤波器法设计的FIR数字滤波器如下：源代码如下：[n,fpts,mag,wt]=remezord([0.3 0.45 0.65 0.75],[0 1 0],[0.01 0.1087 0.01]); h=remez(n,fpts,mag,wt);%设计出等波纹滤波器[h1,w1]=freqz(h,1,256);subplot(2,1,1)plot(w1/pi,20*log10(abs(h1)));xlabel('归一化的频率w')ylabel('幅度响应/dB')gridsubplot(2,1,2)plot(w1/pi,angle(h1))xlabel('归一化的频率w')ylabel('相位/rad')grid分析：在幅度频谱上等波纹滤波器阻带边缘比用窗函数实现的更平滑（理想滤波器为垂直下降的）。
电子科大数字信号处理实验4_滤波器设计
电 子 科 技 大 学实 验 报 告学生姓名Shrimp 学 号： 指导教师：一、实验室名称：数字信号处理实验室 二、实验项目名称：数字滤波器的设计及实现 三、实验原理：一．数字滤波器设计：1．数字滤波器设计步骤：（1） 根据给定的滤波器设计要求，得到参数化描述，即通带，阻带截止频率p ω和s ω，通带阻带纹波p δ和s δ等数据。
（2） 找一个数字系统函数G(z)，使其频率响应逼近设计要求。
（3） 择合适的滤波器结构对满足要求的传递函数G(z)进行实现。
2．数字滤波器设计中的注意事项：（1） 设计要求的参数化：图1给出了一个典型的数字低通滤波器的幅频特性说明。
理解每个参数的物理含义。
（2） 滤波器类型选择：在数字滤波器实现中可选择IIR 滤波器和FIR滤波器两种。
在实现相同幅频特性时，IIR 滤波器的阶数会相对FIR 滤波器的更低；而在实现中，对相同阶数的两种滤波器来看，对每个采样值所做的乘法数量，IIR 约为FIR 的两倍；另外，FIRS ω - P ω- P ω S ω 通带 阻带 过渡带图1.典型的数字LPF 幅频特性还可以方便地设计成线性相位滤波器。
总的来说，IIR 滤波器除不能实现线性相位这一点外，由于阶数的原因，从计算复杂度上较FIR 滤波器有很大的优势。
根据以上这些区别，结合实际的设计要求，就可以选择一款合适的滤波器。
（3） 波器设计的方法：由于IIR 滤波器和FIR 滤波器各自的结构特点，所以它们的设计方法也不一样。
在IIR 滤波器的设计中，常用的方法是：先根据设计要求寻找一个合适的模拟原型滤波器)(s H a ，然后根据一定的准则将此模拟原型滤波器转换为数字滤波器)(z G ，即为我们需要设计的数字滤波器。
在FIR 滤波器设计中，一般使用比较直接的方法：根据设计的要求在时域对理想的冲击响应序列进行加窗逼近，或从频域对需要实现的频率响应特性进行采样逼近然后进行反FFT 。
（4） 波器阶数估计：IIR 滤波器的阶数就等于所选的模拟原型滤波器的阶数，所以其阶数确定主要是在模拟原型滤波器设计中进行的。
DSP实验四IIR和FIR数字滤波器设计及其软件实现实验报告
GUANGDONG PHARMACEUTICAL UNIVERSITY数字信号处理实验报告实验四IIR数字滤波器设计及软件实现（一）FIR数字滤波器设计及软件实现（二）班级：________ 电子信息工程16 ____________姓名：______________ 吴翰____________________ 1600506160学号:2018 年11 月28 H一、实验目的（实验4_1）（1）熟悉用双线性变换法设计HR数字滤波器的原理与方法；（2）学会调用MATLA信号处理工具箱中滤波器设计函数（或滤波器设计分析工具fdatool ）设计各种IIR数字滤波器，学会根据滤波需求确定滤波器指标参数。
（3）掌握IIR数字滤波器的MATLA实现方法。
（4）通过观察滤波器输入输出信号的时域波形及其频谱，建立数字滤波的概念。
（实验4_2）（1）掌握用窗函数法设计FIR数字滤波器的原理和方法。
（2）掌握用等波纹最佳逼近法设计FIR数字滤波器的原理和方法。
（3）掌握FIR滤波器的快速卷积实现原理。
（4）学会调用MATLAB®数设计与实现FIR滤波器。
二、实验原理与方法（实验4_1）设计IIR数字滤波器一般采用间接法（脉冲响应不变法和双线性变换法），应用最广泛的是双线性变换法。
基本设计过程是：①先将给定的数字滤波器的指标转换成过渡模拟滤波器的指标；②设计过渡模拟滤波器；③将过渡模拟滤波器系统函数转换成数字滤波器的系统函数。
MATLAB言号处理工具箱中的各种IIR数字滤波器设计函数都是采用双线性变换法。
第六章介绍的滤波器设计函数butter、chebyKcheby2和ellip可以分别被调用来直接设计巴特沃斯、切比雪夫切比雪夫2和椭圆模拟和数字滤波器。
本实验要求读者调用如上函数直接设计IIR数字滤波器。
本实验的数字滤波器的MATLA实现是指调用MATLA信号处理工具箱函数filte「对给定的输入信号x(n)进行滤波，得到滤波后的输出信号y(n)o三、实验内容及步骤(实验4_1)(1) 调用信号产生函数mstg产生由三路抑制载波调幅信号相加构成的复合信号st,该函数还会自动绘图显示st的时域波形和幅频特性曲线，如图1所示。
电子科技大学数字信号处理实验
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三、实验内容
1、给定某个滤波器的传输函数H(z):
0.0798z 1 (1 0.6566z 1 ) H (z) -1 -1 (1 0.5335 z 1 ) 1 (0.6250 0.3773 i ) z 1 (0.6250 0.3773 i ) z
实验三
滤波器传输函数的零点和极点 对滤波特性的影响
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一、实验目的
1. 直观地了解滤波器传输函数的零点和 极点（的个数和位置）对滤波特性的 影响。 2. 利用设计的滤波器进行滤波。
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二、实验要求
1、对于给定的滤波器传输函数H(z)，通 过增加其零点和极点来改变其滤波特 性（改变其幅度谱）。 2、自己设计含噪声的有用信号，利用上 面得到的滤波器对信号进行滤波。
注：极点只能在单位圆内（r<1） 零点可以在单位圆上（r=1）
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0.0798 z 1 (1 0.6566 z 1 ) H (z) -1 -1 (1 0.5335 z 1 ) 1 (0.6250 0.3773 i ) z 1 (0.6250 0.3773 i ) z
H (z) 0.0798 z 1 (1 0.6566 z 1 ) -1 -1 (1 0.5335 z 1 ) 1 (0.6250 0.3773 i ) z 1 (0.6250 0.3773 i ) z
b=conv([0, 0.0798], [1, 0.6566]); %分子 a=conv([1, -0.5335], [1, -(0.625+0.3773i)]); %分母 a=conv(a, [1, -(0.625-0.3773i)]); %分母 zplane(b,a); %画零点极点图 [h,w] = freqz(b,a); figure(2); plot(w/pi, abs(h));
DSP实验4利用FDATool工具设计数字滤波器
实验4利用FDAT ool工具设计数字滤波器目标：利用fdatool工具设计IIR数字滤波器和FIR数字滤波器。
要求：1：已知数据采样频率为1000Hz，现要设计一6阶的巴特沃斯低通滤波器，截止频率为200Hz，求其幅度响应、相位响应、脉冲响应、零极点图、滤波器系数等。
2：设计一个三阶的切比雪夫Ⅰ型数字高通滤波器，已知截止频率Wn=0.4，通带衰减Rp=1db 。
求其幅度响应、相位响应、脉冲响应、零极点图、滤波器系数等。
响应、脉冲响应、零极点图、滤波器系数等。
相位响应、脉冲响应、零极点图、滤波器系数等。
波形系数：b =Columns 1 through 60.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 Columns 7 through 120.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 Columns 13 through 180.0000 0.0000 0.0000 0.0001 0.0002 0.0003 Columns 19 through 240.0006 0.0010 0.0016 0.0022 0.0029 0.0036 Columns 25 through 300.0040 0.0042 0.0040 0.0036 0.0029 0.0022Columns 31 through 360.0016 0.0010 0.0006 0.0003 0.0002 0.0001 Columns 37 through 420.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 Columns 43 through 480.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 Columns 49 through 510.0000 0.0000 0.0000a =1.0e+004 *Columns 1 through 60.0001 -0.0010 0.0055 -0.0216 0.0664 -0.1686 Columns 7 through 120.3654 -0.6920 1.1626 -1.7535 2.3955 -2.9854 Columns 13 through 183.4129 -3.5955 3.5034 -3.1670 2.6625 -2.0859 Columns 19 through 241.5254 -1.0425 0.6666 -0.3990 0.2237 -0.1175 Columns 25 through 300.0579 -0.0267 0.0115 -0.0047 0.0018 -0.0006 Columns 31 through 360.0002 -0.0001 0.0000 -0.0000 0.0000 -0.0000Columns 37 through 420.0000 -0.0000 0.0000 -0.0000 0.0000 -0.0000 Columns 43 through 480.0000 -0.0000 0.0000 -0.0000 0.0000 -0.0000 Columns 49 through 510.0000 -0.0000 0.0000。
数字信号处理实验报告--滤波器对数字信号的影响
《数字信号处理》实验报告实验名称：滤波器对数字信号的影响专业班级：学生姓名：学号：指导教师：实验时间： 2011年6月15日1 实验目的：证明各式滤波器对包括不同频率信号的响应2 运行环境：PC机，windows2000及其以上，matlab软件。
3 实验设计：Coeff_LF = 1; Coeff_MF = 0; Coeff_HF = 1; Coeff_NOISE = 0;F1 = 350;F2 = 600;F3 = 450;FS = 2000;EndTime = 1/FS * 1023;Time = 0:1/FS:EndTime;N = length(Time)4 实验结果1 经过滤后信号的频域形成一条直线00.0050.010.0150.020.0250.030.0350.040.0450.05-0.1-0.050.050.1Time Time domain signals after BP filter-1000-800-600-400-2000200400600800100000.51Frequency 2带阻信号经过滤后时域和频域的波形图，01002003004005006007008009001000-800-600-400-200Frequency (Hz)P h a s e (d e g r e e s )01002003004005006007008009001000-300-200-100Frequency (Hz)M a g n i t u d e (d B )Chebyshev Type I BandStop Filter3 在时域信号BS 滤波器的波形图00.0050.010.0150.020.0250.030.0350.040.0450.05-2-112Time Time domain signals after BS filter-1000-800-600-400-2000200400600800100000.51Frequency5 结论当Rs 的值越大，信号失真越小，越精确。
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电 子 科 技 大 学实 验 报 告学生姓名： 学 号： 指导教师：一、实验室名称：数字信号处理实验室 二、实验项目名称：数字滤波器的设计及实现 三、实验原理：一．数字滤波器设计：1．数字滤波器设计步骤：（1） 根据给定的滤波器设计要求，得到参数化描述，即通带，阻带截止频率p ω和s ω，通带阻带纹波p δ和s δ等数据。
（2） 找一个数字系统函数G(z)，使其频率响应逼近设计要求。
（3） 择合适的滤波器结构对满足要求的传递函数G(z)进行实现。
2．数字滤波器设计中的注意事项：（1） 设计要求的参数化：图1给出了一个典型的数字低通滤波器的幅频特性说明。
理解每个参数的物理含义。
（2） 滤波器类型选择：在数字滤波器实现中可选择IIR 滤波器和FIR滤波器两种。
在实现相同幅频特性时，IIR 滤波器的阶数会相对FIR 滤波器的更低；而在实现中，对相同阶数的两种滤波器来看，对每个采样值所做的乘法数量，IIR 约为FIR 的两倍；另外，FIR 还可以方便地设计成线性相位滤波器。
总的来说，IIR 滤波器除不能实现线性相位这一点外，由于阶数的原因，从计算复杂度上) ( ω je G P δ + 1 Pδ- 1 ∙ sδ S ω - P ω- P ω S ω 通带 阻带 过渡带ω图1.典型的数字LPF 幅频特性较FIR 滤波器有很大的优势。
根据以上这些区别，结合实际的设计要求，就可以选择一款合适的滤波器。
（3） 波器设计的方法：由于IIR 滤波器和FIR 滤波器各自的结构特点，所以它们的设计方法也不一样。
在IIR 滤波器的设计中，常用的方法是：先根据设计要求寻找一个合适的模拟原型滤波器)(s H a ，然后根据一定的准则将此模拟原型滤波器转换为数字滤波器)(z G ，即为我们需要设计的数字滤波器。
在FIR 滤波器设计中，一般使用比较直接的方法：根据设计的要求在时域对理想的冲击响应序列进行加窗逼近，或从频域对需要实现的频率响应特性进行采样逼近然后进行反FFT 。
（4） 波器阶数估计：IIR 滤波器的阶数就等于所选的模拟原型滤波器的阶数，所以其阶数确定主要是在模拟原型滤波器设计中进行的。
FIR 滤波器阶数估计可以根据很多工程中的经验公式，这些公式可以直接从设计的参数要求中估计滤波器阶数。
例如，对FIR 低通滤波器，已知通带截止频率p ω，阻带截止频率s ω，最大通带纹波p δ和最大最带纹波s δ，则可以使用下面的公式估计其阶数：πωωδδ2/)(6.1413)(log 2010p s s p N ---≅3．数字滤波器的设计方法：（1） IIR 滤波器设计方法：(a)冲击响应不变法：A. 满足设计要求的模拟原型滤波器)(s H a 进行部分分式展开为：B. 由于 ，可以得到：(b)双线性变换法：A. 设计要求中给出的边界频率进行预畸处理，然后用得到的频率进行模拟滤波器设计，得到模拟原型滤波器)(s H a 。
B. 用双线性变换法求出数字滤波器：1111|)()(--+-==z z z a s H z G 。
（2） FIR 滤波器设计方法：(a)窗函数法：∑=-=Nk kka s s A s H 1)()0)(Re(m ax <k s )()(nT h n g a =∑=--=Nk T s kz eA z G k 111)(A. 根据设计的要求选择合适的窗函数)(n w ，然后根据此窗计算阶数等参数N 。
B. 写出冲击响应序列的表达式：)()()(n w n h n h N d ，其中，)(n h d 为理想的冲击响应序列，一般为无限长的，)(n w N 为长度为N 的窗函数。
C. 计算所得冲击响应序列)(n h 的DTFT ，然后验证其是否满足设计要求。
(b)频率采样法：A. 根据设计要求估算滤波器阶数N 。
B. 对要求的频率响应特性进行采样，获得N 个离散样点值H(k)。
C. 对H(k)求N 点IFFT ，得到所需要的滤波器冲击响应序列h(n)。
D. 计算所得冲击响应序列)(n h 的DTFT ，然后验证其是否满足设计要求。
4．滤波器的实现结构（a ） FIR 滤波器：直接型实现结构 级联结构 并联结构 多相实现结构 线性相位型结构 （b ） IIR 滤波器：直接型实现结构：I 型和II 型 级联结构 并联结构具体结构形式参见教材第六章内容。
二．在滤波器设计中使用到的MATLAB 命令：1. IIR 滤波器设计函数：butter, buttord, chebwin, cheb1ord, cheb2ord, cheby1, cheby2, ellip, ellipord 。
例如：用下面的MATLAB 命令可估算一个Butterworth 滤波器的阶数：[N, Wn] = buttord(Wp, Ws, Rp, Rs)2. FIR 滤波器设计函数：fir1, fir2, remez, remezord, kaiser, kaiserord, hanning, hamming, blackman 。
例如：用下面的MATLAB 命令可根据式（7.18）估算一个FIR 滤波器阶数：[N, fpts ，mag ，wt] = remezord(fedge,mval,dev)3. MATLAB 中提供的滤波器设计辅助设计软件（在命令窗口中键入“fdatool ”即可启动），界面如下图1所示。
在本界面中填写需要设计的滤波器参数，即可设计出需要的滤波器。
还可以通过本工具提供的幅度，相位观察窗口观察设计出来的滤波器的幅度，相位特性等，并可以将设计好的滤波器冲激响应系数导出进行实现。
图1 MATLAB 中滤波器辅助设计软件界面四、实验目的：从理论上讲，任何的线性时不变（LTI ）离散时间系统都可以看做一个数字滤波器，因此设计数字滤波器实际就是设计离散时间系统。
本实验通过使用MATLAB 函数和滤波器辅助设计软件对数字滤波器进行设计和实现，加深学生对数字滤波器的常用指标、设计过程及实现的理解。
五、实验内容：对给定的输入信号（基带二进制码元为500Hz ，两个载频分别为2kHz 和4kHz 的FSK 调制信号）进行滤波。
利用MATLAB 编程设计一个数字低通滤波器，指标要求如下：通带截止频率: 2.1p f kHz =;阻带截止频率: 3.5s f kHz =;采样频率20p f kHz =；通带峰值起伏：1[]p dB α≤；最小阻带衰减：40[]S dB α≥。
要求分别用MATLAB 中的IIR 和FIR 设计命令进行滤波器设计，得出需要的滤波器系数。
再将得到的滤波器系数在MATLAB 中编程进行实现（选择直接型实现结果），对输入信号进行滤波，观察滤波结果。
在提供的DSP 实验板上编程对本滤波器过程进行实现，观察实际的滤波结果，并与理论结果对比。
六、实验器材（设备、元器件）：安装MATLAB 软件的PC 机一台，DSP 实验演示系统一套。
七、实验步骤：（1） 给定输入信号：FSK 信号（输入的二进制待调信号为随机信号，码元频率为500Hz ，两个载频分别为2kHz 和4kHz ，采样频率为20kHz ，）。
利用MATLAB 编程产生本信号，画出其时域和频域的图像。
（2） 利用MATLAB 编程设计一个数字低通滤波器，指标要求如下： 通带截止频率: 2.2p f kHz =;阻带截止频率: 3.5s f kHz =;采样频率20p f kHz =；通带峰值起伏：1[]p dB α≤;最小阻带衰减：40[]S dB α≥。
（3） 分别用MATLAB 中的IIR 和FIR 设计命令进行滤波器设计，得出需要的滤波器系数。
（4） （拓展要求）用MATLAB 滤波器辅助设计软件对上述滤波器进行设计,并将得到的滤波器系数对输入信号进行滤波，观察滤波实现。
（5） 将得到的滤波器系数在MATLAB 中编程进行实现（选择直接型实现结果进行实现），对（1）中的输入信号进行滤波（分别用FIR 和IIR 滤波器进行），观察滤波结果，画出时域和频域图像。
（6） （拓展要求）修改需要设计的滤波器的指标要求，比如：将通带截止频率修改为2kHz,或者将最小阻带衰减改为20[]S dB α≥，这时再重复（3）和（5）的步骤，观察所得到的滤波器效果，并对这一结果进行解释。
（7） （拓展要求）在提供的DSP 实验板上编程对滤波器滤波过程进行实现，观察实际的滤波结果，并与理论结果对比。
八、实验数据及结果分析：程序：（1）产生输入FSK 信号的程序 clear all ;x=randn(10,1)>0;fl=2000;fh=4000;fs=20000;ts=1/500;%码元速率tt=(0:1/fs:ts);t=[tt;tt+ts;tt+2*ts;tt+3*ts;tt+4*ts;tt+5*ts;tt+6*ts;tt+7*ts;tt+8*ts;tt+9*ts];y=zeros(10,length(tt));i=1;%对输入的信号进行FSK调制while i<=10y(i,:)=x(i)*sin(2*pi*fh*t(i,:))+~x(i)*sin(2*pi*fl*t(i,:)); i=i+1;endt=reshape(t',length(tt)*10,1);y=reshape(y',length(tt)*10,1);subplot(211);plot(t,y);title('FSK信号的时域图形');n=length(y);r=fft(y)/n;r=fftshift(r);f=linspace(-fs/2,fs/2,n);subplot(212);plot(f,abs(r));set(gca,'XTick',-fs/2:5000:fs/2);title('FSK信号的频谱图');（2）FIR滤波器设计程序因为阻带的最小衰减为40dB ，所以可以选汉宁窗。
close allfp=2200;fs=3500;Rp=1;Rs=40;Fp=20000;wp=fp*2*pi/Fp;ws=fs*2*pi/Fp;wc=(wp+ws)/2;dw=ws-wp;M=ceil(3.11*pi/dw);N=2*Mb=fir1(N,wc/pi,hann(N+1));[h,omega] = freqz(b,1,512);subplot(2,1,1),plot (omega/pi,20*log10(abs(h)));grid;title('Magnitude of H(e^j\omega)')xlabel('\omega/\pi'); ylabel('Magnitude')subplot(2,1,2),plot(omega/pi,angle(h));grid;title('Phase of the H(e^j\omega)')xlabel('\omega/\pi'); ylabel('Gain, dB');运行结果：N=48（3）IIR滤波器设计程序我选择用butterworth滤波器设计该低通滤波器：close allfp=2200;fs=3500;Rp=1;Rs=40;Fp=20000;wp=fp*2/Fp;ws=fs*2/Fp;[n,wn] = buttord(wp,ws,Rp,Rs)[num,den] = butter(n,wn);[h,omega] = freqz(num,den,512);subplot(2,1,1),plot (omega/pi,20*log10(abs(h)));grid;title('Magnitude of H(e^j\omega)')xlabel('\omega/\pi'); ylabel('Magnitude')subplot(2,1,2),plot(omega/pi,angle(h));grid;title('Phase of the H(e^j\omega)')xlabel('\omega/\pi'); ylabel('Gain, dB');运行结果：n=10,wn=0.23488（4）FIR滤波器实现程序（用滤波器系数对输入信号进行滤波）clear all;x=randn(10,1)>0;fl=2000;fh=4000;fs=20000;ts=1/500;%码元速率tt=(0:1/fs:ts);t=[tt;tt+ts;tt+2*ts;tt+3*ts;tt+4*ts;tt+5*ts;tt+6*ts;tt+7*ts;tt+8* ts;tt+9*ts];y=zeros(10,length(tt));i=1;%对输入的信号进行FSK调制while i<=10y(i,:)=x(i)*sin(2*pi*fh*t(i,:))+~x(i)*sin(2*pi*fl*t(i,:)); i=i+1;endt=reshape(t',length(tt)*10,1);y=reshape(y',length(tt)*10,1);figure(1),subplot(211);plot(t,y);title('FSK信号的时域图形');n=length(y);r=fft(y)/n;r=fftshift(r);f=linspace(-fs/2,fs/2,n);subplot(212);plot(f,abs(r));set(gca,'XTick',-fs/2:5000:fs/2);title('FSK信号的频谱图');T=t;data=y;fs=20;Wp=2*pi*2.2/fs;Ws=2*pi*3.5/fs;Rp=1;Rs=40;Omip=Wp/pi;Omis=Ws/pi;[N,Wn]=buttord(Omip,Omis,Rp,Rs);disp(['The order of Butterworth Filtering is ',num2str(N)]); [b,a]=butter(N,Wn);[H,w]=freqz(b,a,512);data1=filter(b,a,data);figure(2),subplot(2,1,1);plot(t,data1);grid;ylabel('The output sequence.');xlabel('Time domain');subplot(2,1,2);plot(t/length(t)*fs,abs(fft(data1)));grid;xlabel('Frequency domain');（5）IIR滤波器实现程序（用滤波器系数对输入信号进行滤波）。