三级项目报告Word下载.docx
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系别：
电子工程系专业：
电子信息工程
学号：
08141037姓名：
李楚岑
合作者
完成时间：
2010年11月25日至11月30日
成绩：
评阅人：
姜永权
一项目意义与目标
FIR数字滤波器是一类广泛应用的数字滤波器。
如自适应横向数字滤波器就采用FIR数字滤波器，在GSM手机中就用到。
在实际DSP系统中能够正确运用FIR数字滤波器，理解线性相位的含义和应满足的条件。
通过恰当举例，通过亲自编程，给出设计结果，绘制频率响应曲线，掌握FIR数字滤波器设计算法。
二项目内容
1.根据频率选择性数字滤波器的性能指标，计算线性相位FIR数字滤波器的理想单位冲激响应。
选择Kaiser窗函数的阶数及形状控制参数，给出频率选择性线性相位FIR数字滤波器的设计结果，画出FIR数字滤波器的频率响应曲线。
2.根据任意频率响应（均衡器）性能要求，计算线性相位FIR数字均衡器的单位冲激响应。
选择Kaiser窗函数的阶数及形状控制参数，给出均衡器的设计结果，画出均衡器的频率响应曲线。
FIR数字滤波器、均衡器的性能分析。
3.进行课堂演示及讨论（PPT）。
4.分组讨论，独立撰写项目报告，提交Word电子文档。
三项目报告正文
1.FIR滤波器和均衡器的意义
FIR（FiniteImpulseResponse）滤波器：
有限长单位冲激响应滤波器，是数字信号处理系统中最基本的元件，它可以在保证任意幅频特性的同时具有严格的线性相频特性，同时其单位抽样响应是有限长的，因而滤波器是稳定的系统。
因此，FIR滤波器在通信、图像处理、模式识别等领域都有着广泛的应用。
2、计算线性相位FIR数字滤波器的理想单位冲激响应
本实验用了低通滤波器，低通滤波器的冲击响应为
其中
为滤波器的截止频率。
本实验
=
。
实验中难以得到理想低通滤波器的冲击响应，所以用了一个宽为N=103的矩形来代替，得到的冲击响应为
图2.1.1
3、选择Kaiser窗函数的阶数及形状控制参数，给出频率选择性线性相位FIR数字滤波器的设计结果，画出FIR数字滤波器的频率响应曲线3.1举例说明时窗宽度、类型与物理分辨率的关系。
得出相应结论，给出提高物理分辨率的方法。
3.1kaiser窗函数的阶数及形状控制参数
N=103,
=7KHz;
=4KHz;
=0.1dB,
=80Db
=3KHz，
=60KHz
3.2用kaiser函数设计的FIR数字滤波器及其频率响应曲线
kaiser函数在频域时的波形
图3.2.1
Kaiser窗的冲激响
图3.2.2
Kaiser窗的频率响应
图3.2.3
有实验得到的结果看出，kaiser窗的设计符合要求，即符合N=103,
=1KHz，
3.3用设计所得的kaiser窗对信号D（f）进行滤波，观察滤波结果
D（f）的波形为
图3.3.1
经过kaiser窗后得到的波形为（’*’为原信号，蓝色线为滤波后的信号）
图3.3.2
经过长度相同的矩形窗得到的波形为（’*’为原信号，蓝色线为滤波后的信号）
图3.3.3
矩形窗频率响应
图3.3.4
分析：
从图3.32看出经kaiser窗滤波后得到的波形有一定程度的失真，与图3.3.3比较，kaiser窗滤波后的信号波形几乎没有波纹，而长度相同的矩形窗的波纹比较大;
且kaiser窗的阻带衰减到了80dB，而矩形窗是21Db;
矩形窗的只有但是kaiser窗的过渡带宽度为3KHz,比矩形窗的大很多。
4、根据任意频率响应（均衡器）性能要求，计算线性相位FIR数字均衡器的单位冲激响应。
4.1线性相位FIR数字均衡器的单位冲激响应的计算
4.2Kaiser窗函数的阶数及形状控制参数
N=31,
=17KHz;
=60KHz，fc=10
4．3用kaiser窗对D1（f）均衡
D1（f）的波形为
图4.3.1
对D1（f）进行均匀抽样
图4.3.2
d1（k）波形
图4.3.3
Kaiser窗wn
图4.3.4
Wn.*d1（n-M）的波形
图4.3.5
经过kaiser窗均衡后的到的波形（’*’为D1（k），蓝色线为滤波后的信号）
图4.3.6
4.4FIR数字滤波器、均衡器的性能分析
FIR数字滤波器可以得到严格的线性相位，且它能保证稳定性，但是它有潜在的缺点，如果滤波器的设计比较苛刻时，FIR滤波器就需要增大N，这样就会使得它的计算量变大。
均衡器相当与一个FIR滤波器，任意频率的信号通过均衡器后，就能得到一个与均衡器幅频特性相仿的信号。
参考文献
SophoclesJ.Orfanidis《信号处理导论》2003年版
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