實(shí)驗(yàn)五 基于Matlab 的數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)

實(shí)驗(yàn)?zāi)康?#xff1a;加深對(duì)數(shù)字濾波器的常用指標(biāo)和設(shè)計(jì)過(guò)程的理解。

實(shí)驗(yàn)原理：低通濾波器的常用指標(biāo)如下所述，其典型規(guī)格如下：

??

????????≤≤≤≤+≤≤-πδδδw w e G w w e G s s jw p p jw p ,)(,1)(1 通帶邊緣頻率：p ?

阻帶邊緣頻率：s ? 通帶起伏：p δ 通帶峰值起伏：))(1(log 2010dB p p δα--=

阻帶起伏： s δ 最小阻帶衰減：))((log 2010dB s s δα-=

數(shù)字濾波器有IIR 和FIR 兩種類型，他們的特點(diǎn)和設(shè)計(jì)方法不同。

一、窗函數(shù)法設(shè)FIR 濾波器

在Matlab 中產(chǎn)生窗函數(shù)十分簡(jiǎn)單：

(１) 矩形窗

調(diào)用格式：w=boxcar(n) ，根據(jù)長(zhǎng)度n 產(chǎn)生一個(gè)矩形窗w 。

(２) 三角窗

調(diào)用格式：w=triang(n) ，根據(jù)長(zhǎng)度n 產(chǎn)生一個(gè)三角窗w 。

(3)漢寧窗

調(diào)用格式：w=hanning(n) ，根據(jù)長(zhǎng)度n 產(chǎn)生一個(gè)漢寧窗w 。

(4)漢明窗

調(diào)用格式：w=hamming(n) ，根據(jù)長(zhǎng)度n 產(chǎn)生一個(gè)漢明窗w 。

(5)布萊克曼窗

調(diào)用格式：w=Blackman(n) ，根據(jù)長(zhǎng)度n 產(chǎn)生一個(gè)布萊克曼窗w 。

基于窗函數(shù)的FIR 濾波器設(shè)計(jì)利用Matlab 提供的函數(shù)firl 來(lái)實(shí)現(xiàn)。

調(diào)用格式：firl(n,wn,’ftype ’,Window)，n 為階數(shù),wn 是截止頻率(如果輸入是形如[w1 w2]的矢量時(shí)，本函數(shù)將設(shè)計(jì)帶通濾波器，其通帶為w11、設(shè)計(jì)一個(gè)長(zhǎng)度為8的線性相位FIR 濾波器。

Window=boxcar(8); b=fir1(7,0.4,Window); freqz(b,1); Window=blackman(80;

b=fir1(7,0.4,Window); freqz(b,1);

2、設(shè)計(jì)線性相位帶通濾波器，其長(zhǎng)度N=15，上下邊帶截止頻率分別為w1=0.3π,w2=0.5π Window=blackman(16); B=firl(15,[0.3 0.5],Window); Freqz(b,1);

3、設(shè)計(jì)指標(biāo)為，dB A dB R s a p p 50,3.0,25.0,2.0====π?π?

的底通濾波器。

見(jiàn)課本P197。

二、IIR 濾波器的實(shí)現(xiàn)

(1)脈沖響應(yīng)不變法設(shè)計(jì)數(shù)字ButterWorth 濾波器

調(diào)用格式：[bz,az]=impinvar(b,a,s F )，再給定模擬濾波器參數(shù)b,a 和取樣頻率s F 的前提下，計(jì)算數(shù)字濾波

總結(jié)

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