基于窗函数法的FIR带阻滤波器的软件实现

使用MATLAB设计

课程设计任务书

2010—2011学年第一学期

专业： 通信工程 学号： 姓名： 课程设计名称： 数字信号处理课程设计

设计题目： 基于窗函数法的FIR带阻滤波器的软件实现

完成期限：自 2011 年 1 月 3 日至 2011 年 1 月 9 日共 1 周 一．设计目的

1．巩固所学的理论知识。2．提高综合运用所学理论知识独立分析和解决问题的能力。3．更好地将理论与实践相结合。4．掌握信号分析与处理的基本方法与实现。5．熟练使用MATLAB语言进行编程实现。 二．设计内容

编写MATLAB程序实现FIR带阻滤波器的设计。指标如下：下通带截至频率

wls 0.2 ；上通带截止频率wus 0.8 ；阻带下限频率wlp 0.35 ；阻带上限频率

wup 0.65 ；通带最大衰减 p 1dB；阻带最小衰减 S 60dB。 三．设计要求

1、根据指标要求选择合适的窗函数进行设计；

2、绘出h n 及其幅频响应并分析设计结果，验证所设计的滤波器是否满足要求。 四．设计条件

计算机、MATLAB语言环境 五、参考资料

[1]《数字信号处理》（第三版），丁玉美，高西全.西安电子科技大学出版社，2000. [2]《MATLAB及在电子信息课程中的应用》，陈怀堔，吴大正，高西全.电子工业出版社，2006.

[3]《MATLAB 7.0从入门到精通》，求是科技.人民邮电出版社，2006.

[4]《数字信号处理（第三版）》学习指导，高西全，丁玉美.西安科技大学出版社，2001. 指导教师（签字）： 教研室主任（签字）： 批准日期： 年 月 日

使用MATLAB设计

摘 要

无限长脉冲数字滤波器的设计方法只考虑了幅度特性，没有考虑相位特性，所设的滤波器一般是某种确定的非线性相位特性。有限脉冲响应（FIR）滤波器在保证了幅度特性满足技术要求的同时，很容易做到有严格的线性相位特性。

本课题利用MATLAB软件实现。MATLAB是“矩阵实验室”（MATrix LABoratoy）的缩写，是一种科学计算软件，它使用方便，输入简捷，运算高效，内容丰富，因此利用MATLAB软件，通过一系列较为系统的函数法，根据已知的技术指标，就可以设计出满足要求的滤波器。

关键词：MATLAB；窗函数；FIR带阻数字滤波器；线性相位

使用MATLAB设计

目 录

1课题描述........................................................................................................................................ 1 2 MATLAB简介 .................................................................................................................................. 2 3 窗函数设计法原理 ....................................................................................................................... 2

3.1线性相位 ............................................................................................................................ 5 3.2 基本窗函数 ....................................................................................................................... 5

3.2.1 矩形窗函数 ........................................................................................................... 5 3.2.2 三角窗函数 ........................................................................................................... 6 3.2.3汉宁窗函数 ............................................................................................................ 7 3.2.4 哈明窗函数 ........................................................................................................... 7 3.2.5 布莱克曼窗函数 ................................................................................................... 8 3.2.6 凯塞窗 ................................................................................................................... 8

4 方案设计与分析 ......................................................................................................................... 10

4.1方案设计程序 .................................................................................................................. 10 4.2分析 .................................................................................................................................. 12 5 总结与体会 ................................................................................................................................. 14 6 参考文献....................................................................................................................................... 1

使用MATLAB设计

1课题描述

现代图像、语声、数据通信对线性相位的要求是普遍的。正是此原因，使得具有线性相位的FIR数字滤波器得到大力发展和广泛应用。

在实际进行数字信号处理时，往往需要把信号的观察时间限制在一定的时间间隔内，只需要选择一段时间信号对其进行分析。这样，取用有限个数据，即将信号数据截断的过程，就等于将信号进行加窗函数操作。而这样操作以后，常常会发生频谱分量从其正常频谱扩展开来的现象，即所谓的“频谱泄漏”。当进行离散傅立叶变换时，时域中的截断是必需的，因此泄漏效应也是离散傅立叶变换所固有的，必须进行抑制。而要对频谱泄漏进行抑制，可以通过窗函数加权抑制DFT的等效滤波器的振幅特性的副瓣，或用窗函数加权使有限长度的输入信号周期延拓后在边界上尽量减少不连续程度的 …… 此处隐藏：8078字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……