数字信号处理实验报告
第三次实验实验名称：FIR数字滤波器的设计一实验目的1掌握用窗函数法，频率采样法及优化设计法设计FIR滤波器的原理及方法，熟悉相应的MATLAB编程。2熟悉线形相位FIR滤波器的幅频特性和相频特性。3了解各种不同窗函数对滤波器性能的影响。二实验内容1N45计算并画出矩形窗，汉明窗，布莱克曼窗的归一化的幅度谱，并比较各自的主要特点。实验程序：clearallN45w
1kaiserN0w
2hammi
gNw
3blackma
Nh1w1freqzw
11
fh2w2freqzw
21h3w3freqzw
31plotw1pi20log10absh1w2pi20log10absh2w3pi20log10absh3gridxlabel归一化频率piylabel幅度dBtitle三种窗口函数lege
d矩形窗汉明窗布莱克曼窗3实验结果：
实验分析：比较各自的主要特点。答：由图中可以看出，各窗口函数的主要特点是：矩形窗：主瓣宽度最小，但旁瓣分量幅度很大，带内带外波动也很大；汉明窗：主瓣宽度为矩形窗的两倍，但旁瓣幅度小，能量更集中在主瓣，带内外波动也小；布莱克曼窗：主瓣宽度最宽，为矩形窗的三倍，但是相应的其旁瓣更低，即旁瓣衰减更大，能量最集中在主瓣，带内外波动最小。注意矩形窗口的产生是利用凯塞窗w
1kaiserN0产生的，因为凯塞窗的参数beta等于0时相当于矩形窗。
f2N15，带通滤波器的两个同带边界分别是ω103π，ω205π。用汉宁窗设计此线形相位带通滤波器，观察它的实际3dB和20dB带宽。N45，重复这一设计，观察幅频和相位特性的变化，注意长度N变化的影响。实验程序：clearallN15hfir1N10305ba
dpassha
i
gNfigure1freqzh1titleN15汉宁窗N45hfir1N10305ba
dpassha
i
gNfigure2freqzh1titleN45汉宁窗实验结果：
f实验分析：观察它的实际3dB和20dB带宽。N45，重复这一设计，观察幅频和相位特性的变化，注意长度N变化的影响。答：3dB带宽指幅值等于最大值的二分之根号二倍时对应的频带宽度幅值的平方即为功率，平方后变为12倍，在对数坐标中就是3dB的位置了，也就是半功率点了，对应的带宽就是功率在减少至其一半以前的频带宽度，表示在该带宽内集中了一半的功率。同理，20dB带宽则指幅值等于最大值的十分之一时对应的频带宽度，相对于功率来说则是下降为最大值的100分之一。N15时，3dB带宽约为016piN45时，3dB带宽约为012pi20dB带宽约为03pi20dB带宽约为024pi
由图中可以看出，随着N的增大，3dB带宽、20dB带宽越窄，阻带衰减越大，通带内更为平整，所以滤波特性更r