DSP课程设计
学院专业年级姓名学号课题FIR滤波器设计指导老师日期:2016年7月2日
f一、设计目标
功能描述:FIR低通滤波器是滤除掉高于截至频率的信号,容许低于截止频率的信号通过的电子滤波装置,故称低通滤波器。内容:1)设计FIR低通滤波器2)使用CCS的simulator进行滤波特性测试参数FIR低通滤波器通带频率为5000Hz,采样频率为20000Hz。
二、算法研究
数字滤波是将输入的信号序列,按规定的算法进行处理,从而得到所期望的输出序列,FIR滤波器的差分方程为:
y
akx
k
k0N1
对上式进行Z变换得到FIR滤波器的传递函数为:
HzYzN1kbkzXzi0
由上式可以看出,Hz是z1的N1次多项式,它在z平面内有N1个零点,同时在原点处有N1个重极点。N阶滤波器通常采用N个延迟单元、N个加法器与N1个乘法器,取图中a、b两种结构。
f图FIR滤波器的一般结构
因为FIR滤波器的单位抽样响应是有限长的,所以它永远是稳定的。另外,若对h
提出一些约束条件,那么可以很容易地使Hz具有线性相位,这在信号处理的很多领域是非常重要的。FIR滤波器的设计任务,是要决定一个转移函数Hz,使它的频率响应满足给定的要求。这里所说的要求,除了通带频率p、阻带频率及两个带上的最大和最小衰减p和s外,很重要的一条是保证Hz具有线性相位。
三、相应参数的计算
1、FIR滤波器的MATLAB实现MATLAB是一种功能强、效率高、便于进行科学和工程计算的交互式软件包,它集数值分析、矩阵运算、信号处理和图形显示于一体,为用户提供了方便、友好的界面环境。MATLAB中的工具箱(Toolbox)包含了许多实用程序。它提供了多种FIR滤波器设计方法。用fir1函数设计FIR滤波器fir1函数用来设计标准频率响应的基于窗函数的FIR滤波器,可实现加窗线性相位FIR数字滤波器的设计。具体语法如下:bfir1
,W
bfir1
,W
,‘ftype’bfir1
,W
,Wi
dow
fbfir1
,W
,‘ftype’,Wi
dow其中
为滤波器的阶数;W
为滤波器的截止频率;ftype为用来决定滤波器的类型,当ftypehigh时,可设计高通滤波器;当ftypestop时,可设计带阻滤波器。Wi
dow为用来指定滤波器采用的窗函数类型,Wi
dow参数可采用的窗口函数有:Boxcar,Ha
i
g,Bartlett,Blackma
,Kasier和chebwi
等,其默认时为Hammi
g窗,从而得到滤波器的系数。本课程设计设计低通滤波器,采用bfir1
,W
。2、利用MATLAB计算滤波器系数1)生成i
c文件,通带频率为5000HZ
2)生成dat文件,输r