信号分析与处理实验报告实验二

实验报告

实验名称_____数字滤波器的设计________ 课程名称______信号分析与处理___________

院系部:专业班级：

学生姓名：学号:

同组人:实验台号:

指导教师：成绩：

实验日期:

华北电力大学

一、实验目的及要求：

用窗函数法完成FIR 数字滤波器的设计。

二、仪器用具：

微机，MATLAB 工具软件。

三、实验原理

数字滤波器是通过一定的运算关系来改变输入数字序列所含频率成分的相对比例，从而消除无用或噪声信号。数字滤波器通常分为无限脉冲响应滤波器和有限脉冲响应滤波器。

有限脉冲响应FIR 滤波器的优点是很容易获得线性相位特性，其单位脉冲响应是有限长，极点都位于原点，可以保证稳定性。除此之外，FIR 数字滤波器可用FFT 实现，运算效率高。

常用窗函数法设计FIR 数字滤波器。一般设计步骤为：

（1）给定要求的频率响应函数()j d H e Ω；

（2）计算单位脉冲响应()d h n ；

（3）根据性能指标，选定窗的大小N ；

（4）选择合适的窗函数来修正()d h n ，得到所设计的FIR 滤波器的单位脉冲响应()()()0,1,,1d h n h n w n n N ==-

四、实验方法、步骤、结果与数据处理:

设计题目如下：

用窗函数设计一个线性相位FIR 低通滤波器，并满足线性指标；通带边界频率ωp=0.5л，阻带边界频率ωs=0.66л，阻带衰减不小于40dB ，通带波纹不大于3dB 。，用四种窗函数(矩形窗，汉宁窗(升余弦窗)，汉明窗(改进的升余弦窗)，布莱克曼窗)设计该滤波器，选择窗函数的长度N ＝15，33两种情况，画出四种窗函数设计的滤波器的单位脉冲响应和幅度特性。

思考题

1、总结用窗函数法设计FIR 滤波器的步骤。

2、总结窗函数的形式和长度对设计滤波器的影响，及选择窗函数的依据