基于MATLAB的fir设计报告Word文档下载推荐.docx
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一、实验目的
1.掌握FIR数字滤波器设计方法,理解窗函数的意义;
2.掌握利用数字滤波器处理连续信号的方法。
二、实验内容
1.用窗函数法设计一线性相位低通FIR数字滤波器,截止频率
。
窗口长度N=15,33。
要求在两种窗口长度情况下,分别求出h(n),画出出相应的幅频特性和相频特性曲线,观察3dB带宽和20dB带宽。
总结窗口长度N对滤波特性的影响。
2.
,用四种窗函数设计线性相位低通滤波器。
绘制相应的幅频特性曲线,观察3dB和20dB带宽以及阻带最小衰减,比较四种窗函数对滤波特性的影响。
三、实验要求
1.设计FIR数字滤波器,画出滤波器的频率特性;
2.滤除心电信号中的高频及基线漂移;
3.编写实验报告;
4.*对比IIR滤波器与FIR滤波器在设计、性能等方面的异同。
四、实验程序及数据
1.用窗函数法设计一线性相位低通FIR数字滤波器
(1)程序:
clc
clear
closeall
N=15;
wc=pi/4;
alpha=(N-1)/2;
n=0:
1:
N-1;
m=n-alpha+eps;
hd=sin(wc*m)./(pi*m);
wn=(hamming(N))'
;
h=hd.*wn;
figure
(1)
freqz(h,1);
title('
N=15时滤波器频率特性'
)
figure
(2)
t=0:
0.01:
5-0.01;
x=sin(2*pi*t);
x1=sin(40*pi*t);
x2=x+x1;
y=filter(h,2,x2);
subplot(211);
plot(x2);
加噪后输入函数波形'
subplot(212);
plot(y);
滤波后输入函数波形'
(2)图像:
(3)总结:
通过对比N=33和N=15时的滤波之后的图形可以发现,N=33时滤波效果更好,说明在用窗函数法设计fir滤波器时,应当适当的选取较大的N值,这样才能使滤波效果更好。
2.N=33,加四种窗设计fir
N=33;
%将hamming换成hanning,blackman,bartlett即可加四种窗
N=33时滤波器频率特性'
(加哈明窗时的波形同实验一中N=33时的波形)
五、实验总结
窗口长度N越大,对应的一种窗口下,过渡带宽越窄,则滤波器的滤波特性越好。
FIR滤波器设计主要应用的是窗函数设计法,据观察batlett窗的线性相位较好一些,blackman窗的阻带最小衰减最大。
而hamm窗的阻带最小衰减较大,过渡带宽度也比较适中,应用比较广泛。
而且窗的主瓣宽度越窄,分辨率越高。
由于滤波器无法达到理想状态,所以过滤后的波形或多或少有些失真。