数字信号处理实验三 FIR数字滤波器设计与软件实现

前些天发现了十分不错的人工智能学习网站,通俗易懂,风趣幽默,没有广告,分享给大家,大家可以自行看看。(点击跳转人工智能学习资料)


微信公众号:创享日记
发送:fir滤波器
获取完整报告(含源码+结果+思考题)


一、实验目的
1.掌握用窗函数法设计FIR 数字滤波器的原理和方法。
2.掌握用等波纹最佳逼近法设计FIR数字滤波器的原理和方法。
3.掌握FIR滤波器的快速卷积实现原理。
4.学会调用MATLAB函数设计与实现FIR滤波器。

二、实验内容及步骤
1.认真复习用窗函数法和等波纹最佳逼近法设计FIR数字滤波器的原理。

2.调用信号产生函数xtg产生具有加性噪声的信号xt,并自动显示xt及其频谱,如图(1)所示。

数字信号处理实验三 FIR数字滤波器设计与软件实现_第1张图片
3.请设计低通滤波器,从高频噪声中提取xt中的单频抑制载波调幅信号,要求信号幅频失真小于0.l dB,将噪声频谱衰减60 dB。观察xt的频谱,确定滤波器指标参数。

4.根据滤波器指标选择合适的窗函数,计算窗函数的长度N,调用MATLAB函数firl设计一个FIR低通滤波器。并编写程序,调用MATLAB快速卷积函数fftfilt实现对xt的滤波。绘图显示滤波器的频响特性曲线、滤波器输出信号的幅频特性图和时域波形图。

5.重复实验内容3,滤波器指标不变,但改用等波纹最佳逼近法设计FIR滤波器,调用MATIAB函数 remezord和remez设计FIR数字滤波器。比较两种设计方法设计的滤波器阶数。
提示:
(1)MATIAB函数firl和 fftfilt的功能及其调用格式请查阅本书;
(2)采样频率在这里插入图片描述,采样周期在这里插入图片描述
(3)根据实验要求,可选择滤波器指标参数:通带截止频率在这里插入图片描述,阻带截止频率在这里插入图片描述,换算成数字频率,通带截止频率在这里插入图片描述,通带最大衰减为0.1dB,阻带截至频率在这里插入图片描述,阻带最小衰减为60dB。

三、程序代码及运行结果
1.程序代码(详见报告)
2.实验结果:如图(2)与图(3)所示
数字信号处理实验三 FIR数字滤波器设计与软件实现_第2张图片

数字信号处理实验三 FIR数字滤波器设计与软件实现_第3张图片

3.分析与讨论(详见报告)

四、思考题(答案详见报告)
1.如果给定通带截止频率和阻带截止频率以及阻带最小衰减,如何用窗函数法设计线性相位低通滤波器?请写出设计步骤。
2.如果要求用窗函数法设计带通滤波器,且给定通带上、下截止频率为在这里插入图片描述在这里插入图片描述,阻带上、下截止频率为在这里插入图片描述在这里插入图片描述,试求理想带通滤波器的截止频率在这里插入图片描述在这里插入图片描述
3.解释为什么对同样的技术指标,用等波纹最佳逼近法设计的滤波器阶数低。

五、上机体会
通过这次上机实验,我掌握了用窗函数法和等波纹最佳逼近法设计FIR 数字滤波器的原理和方法,掌握了FIR滤波器的快速卷积实现原理,学会了调用MATLAB函数设计与实现FIR滤波器,学习掌握了remezord、remez、firl和 fftfilt函数的功能及其调用格式。

你可能感兴趣的:(实验报告,matlab,数字信号处理,fir滤波器)