數(shù)字濾波器實驗五

1、實驗五FIR濾波器設(shè)計1、 實驗?zāi)康? .認(rèn)真復(fù)習(xí)FIR數(shù)字濾波器的基本概念，線性相位FIR濾波器的條件和特 點、幅度函數(shù)特點、零點位置的基本特點與性質(zhì)；窗函數(shù)設(shè)計法的基本概念與方 法，各種窗函數(shù)的性能和設(shè)計步驟，線性相位FIR低通、高通、帶通和帶阻濾波 器的設(shè)計方法，頻率采樣設(shè)計法的基本概念和線性相位的實現(xiàn)方法。2 .掌握幾種線性相位的特點，熟悉和掌握矩形窗、三角形窗、漢寧窗、海明 窗、布萊克曼窗、凱塞窗設(shè)計IIR數(shù)字濾波器的方法，熟悉和掌握頻率抽樣設(shè)計 法的線性相位的設(shè)計方法，并對各種線性相位的頻率抽樣法的設(shè)計給出調(diào)整和改 進(jìn)。3 .熟悉利用MATLAB進(jìn)行各類FIR數(shù)字濾波器的設(shè)計方法。

2、2、 實驗內(nèi)容a.設(shè)線性相位FIR濾波器單位抽樣響應(yīng)分別為/?(/?) = -4, 1,-1, -2, 5, 6, 5, - 2,-1, 1,-4) th5) = H, 1, -1, -2, 5, 6, 6, 5, -2,-1, 1,-4) t/?U) = -4, 1,-1,-2, 5, 0,-5, 2, 1,-1, 4 t/?(n) = -4,5, 6, -6, -5, 2, 1,-1, 4t分別求出濾波器的幅度頻率響應(yīng)H(3),系統(tǒng)函數(shù)H(z)以及零極點分布，并繪制 相應(yīng)的波形和分布圖。實驗代碼： clc;syms z;%偶對稱單位沖激響應(yīng)h(n) , N為奇數(shù)figure (1 name

3、 I '偶對稱單位沖激響應(yīng)h (n) , N為奇數(shù)時的幅度函數(shù)和零極點分布xieying ', ' numbertitle ', * of f ')Nl=length(hl);nl=0:l:Nl-l;Hl,wl,alz LI=H_Typel(hl); subplot(221);stem(hl,* r *); title(* h (n) ,);grid;subplot (222) ;plot (Hl, 'g') ; title ('幅度函數(shù)H(w) ');grid;text(0,3,*rightarrow a (0)=31)

4、 subplot (223) ; zplane (hl) ; title ('零極點 1) ; grid;HZl=hl./ (z. Anl)考求系統(tǒng)函數(shù)H(Z)figure (1 name I '偶對稱單位沖激響應(yīng)h (n) , N為偶數(shù)時的幅度函數(shù)和零極點分布xieying ', ' numbertitle *, * of f ')%偶對稱單位沖激響應(yīng)h(n) , N為偶數(shù)h2=-4,l,-l,-2,5,6,6,5,-2,-1，1,-4;N2=length(h2);n2=0:l:N2-l;H2,w2z a2z L2=H_Type2(h2);subplo

5、t(221);stem(h2, * r *); title(1h(n) ');grid;subplot (222) ;plot (H2, 'g') ; title ('幅度函數(shù)H(w)');grid;%text(0z10, *rightarrow H2(0)=10') subplot (223) ; zplane (h2) ; title ('零極點 ,) ; grid;HZ2=h2./(z.An2)figure (1 name 1,奇對稱單位沖激響應(yīng)h (n) , N為奇數(shù)時的幅度函數(shù)和零極點 分布xieying ', '

6、; numbertitle *, * of f ')考奇對稱單位沖激響應(yīng)h(n) , N為奇數(shù)N3=length(h3);n3=0:l:N3-l;H3,w3,a3,L3=H_Type3(h3);subplot(221); stem(h3z * r'); title('h(n) ');grid;subplot (222) ;plot (H3, 1 g*) ; title (, 幅度函數(shù)H (w) 1 ) ;grid;subplot (223) ; zplane (h3) ; title (1 零極點');grid;HZ3=h3./(z.An3)figure

7、 (1 name 1, 1奇對稱單位沖激響應(yīng)h (n) , N為偶數(shù)時的幅度函數(shù)和零極點 分布xieying ', ' numbertitle ', * of f ')考奇對稱單位沖激響應(yīng)h(n) , N為偶數(shù)114=-4,1,-1,-2,5,6,-6,-5,2,1,-1,4;N4=length(h4);n4=0:1:N4-1;H4,w4,a4 f L4=H_Type4 (h4);subplot(221); stem(h4, * r'); title('h(n) ');grid;subplot (222) ;plot (H4, 1 g*)

8、 ; title (, 幅度函數(shù)H (w) 1 ) ;grid;subplot (223) ; zplane (h4) ; title。零極點，)；grid;HZ4=h4/ (z人n4)4個函數(shù)%求卜(n)為偶對稱，N為奇數(shù)時的幅度函數(shù)函數(shù)H (w) =cos (wn) . *a (n) * function H,w,a,L=H_Typel(h);M=length (h);L=floor ( (M-1)/2) 去小于(M-l) /2的最小整數(shù)a=h(L) 2*h(L:-l:l);%a(0)=h(N-l)/2)=h(L) n=0:1:L;w=0:l:500/租./500;%歸一化的頻率H=cos

9、(w*n)*a1;%求卜(n)為偶對稱，N為偶數(shù)時的幅度函數(shù)函數(shù)H (w) =cos (w(n-1/2) ) .*b(n)1function H,w,b,L=H_Type2(h);M=length (h);L=floor(M/2);b=2*h(L:-l:l);n=1:1:L;w=0:l:500*pi/500;H=cos(w*(n-1/2)*b1;%求卜(n)為奇對稱，N為奇數(shù)時的幅度函數(shù)函數(shù)H (w) =sin (wn) . *c (n) ,function H,w,c,L=H_Type3(h);M=length (h);L=floor(M-l)/2);c=2*h(L:-l:l);n=1:1:

10、L;w=0:l:500*pi/500;H=sin (w*n)*c1;%求卜(n)為奇對稱，N為偶數(shù)時的幅度函數(shù)函數(shù)H (w) =sin (wn) . *d (n) ,function H,w,d,L=H_Type4(h);M=length (h);L=floor(M/2);d=2*h(L:-l:l);n=1:1:L;w=0:l:500*pi/500;H=sin(w*(n-1/2)*d»實驗結(jié)果：HZ1 =-4, 1/z, -l/z-2> -2/z-3, 5/z"4, 6/z-5, 5/z'6, -2/z 7, -l/z"8, l/z 9, 一4/z

11、10JHZ2 二-4, 1/z, -l/z-2> -2/z-3, 5/z"4, 6/z-5, 6/z'6, 5/z*7, -2/z-8, T/z 9, 1/zlO, -4/z 11HZ3 =-4, 1/z, -1/z*2, -2/z-3, 5/z*4, 0, -5/z 6, 2/z 7, 1/z 8, -l/z-9, 4/z 10HZ4 二-4,1/z, -1/z 2,一2/z 3,5/z4,6/z5, -6/z 6, -5/z 7,2/z8,1/z9,T/z10, 4/z* 11A -<> oh(n)1003020200400600幅度函數(shù)HM)15051

12、0秫點.101Real Part1 5 0 5 1 o o -UECL?"EU -6BE-幅度函數(shù)H(Wh(n)JJBCLajeu_6buj_零極點10.50-0.5-1101Real Parth(n)零極點-101Real Part帝&點10 50-0 5-1：:®赳一心d.；。 ；-1o 1Real Partb.設(shè)計FIR數(shù)字低通濾波器,技術(shù)指標(biāo)為：3/0. 2 n ,3/0. 3兀，6k0. 25dB,8 2=50dBo(1)通過技術(shù)指標(biāo)，選擇一種窗函數(shù)進(jìn)行設(shè)計；(2)求濾波器的單位抽樣響應(yīng)、頻率響應(yīng)，并繪制波形。(3)選擇凱塞窗函數(shù)設(shè)計該濾波器，并繪制相應(yīng)的

13、波形圖。實驗代碼：%設(shè)計FIR數(shù)字低通濾波器,技術(shù)指標(biāo)為：op=0. 2兀，3 st=0. 3兀，6 1=0. 25dB, 62=50dBfigure C name','使用kaiser窗函數(shù)設(shè)計數(shù)字低通漉波器,'numbertitle',' off) ) clc;wp=0. 2*pi;ws=0. 3*pi;as=50;%阻帶衰減dB數(shù)tr_width=ws-wp; %過渡帶寬度deta omegaN=ceil (as-7. 95)/(2. 286*tr_width)+1) ;%ceil (a) >=a的整數(shù)n=0:l:N-l;beta=0. 11

14、02*(as-8. 7) ;%求乩歸，不同的衰減有不同的求法wc= (ws+wp) / 2; %求截止頻率hd=ideal_lp (wc, N) %求理想濾波器單位抽樣響應(yīng) window=(kaiser(N, beta);h=hd. *windowdb, mag, pha, grd, w =freqz_m(h, 1)delta_w=2*pi/1000Rp=- (min(db(1:1:wp/delta_w+l) %? ? ? ?As=-round(max(db(ws/delta_w+l:l:501)%? ? ? ?subplot (221) ;stem(n, hd) ; title ('

15、理想濾波器單位抽樣響應(yīng)');axis (0, N-l, -0.1, 0. 3) ;xlabel C n ) ;ylabel C hd(n)f) ;grid;subplot(222);stem(n, window);titleC kaiser Window');axis(0 N-l 01.1 );xlabel (' n' ) ;ylabel (' w(n)' ) ;grid;subplot(223) ;stem(n, h) ;titleC 所設(shè)計的濾波器脈沖響應(yīng)');axis(0 N-l-0. 1 0. 3) ;xlabel C n ) ;

16、ylabel C h(n)> ) ；grid;subplot (224);plot(w/pi, db);hold on;title ('頻率響應(yīng)')；grid; axis (0 1 -10010);xlabelCw/pi');ylabelC H(w),);plot (0, 1, -50, -50, * r ) ; text (0, -50, * leftarrow dB=-50,)函數(shù)%函數(shù)求出頻率相應(yīng)的衰減，幅度響應(yīng)，相位響應(yīng)，群延時function db, mag, pha, grd, w=freqz_m(b, a)H, w =freqz (b, a, 100

17、0,9 whole* );H=(H(l:l:501); %取501 個采樣點w=(w(l: 1:501);mag=abs(H) ;%求響應(yīng)的幅度db=20*logl0 (mag+eps/max (mag) ;%求響應(yīng)的衰減數(shù)pha=angle(H) ; %求響應(yīng)的相位grd=grpdelay (b, a, w) ;%求群延時function hd=ideal_lp(wc, N) alpha=(N-l)/2;n=O:l:(N-l); n=n-alpha; fc=wc/pi hd=£c*sinc(fc*n) 實驗結(jié)果：所設(shè)計的濾波器脈沖響應(yīng)頻率響應(yīng)unc.設(shè)計FIR數(shù)字帶通濾波器，技術(shù)指

18、標(biāo)為：下阻帶邊緣：3 sti=0. 2冗，S sl=60dB,下通帶邊緣：3Pl.= 0.35 冗，6 pl=ldB； 上通帶邊緣：3P2=0. 65 n, 6pl=ldB,上阻帶邊緣：3st2=0. 8 冗，6 s2=60dB； (1)通過技術(shù)指標(biāo)，選擇一種窗函數(shù)進(jìn)行設(shè)計；(2)求濾波器的單位抽樣響應(yīng)、頻率響應(yīng)，并繪制波形。實驗代碼：%設(shè)計FIR數(shù)字帶通濾波器下阻帶邊緣：ostl=0.2n, 6sl=60dB,下通帶邊緣: 3 Pl=0.35 無，6 pl=ldB；% 上通帶邊緣：3 P2=O. 65 n, 6 pl=ldB,上阻帶邊緣：% st2=0. 8 n , 6 s2=60dB；fi

19、gure (' name','使用blackman窗函數(shù)設(shè)計數(shù)字帶通濾波器,'numbertitle，,9 off') clc;%用布萊克曼窗設(shè)計帶通濾波器 wpl=0. 35*pi;wsl=O. 2*pi;wp2=0. 65*pi;ws2=0. 8*pi;As=60;tr_width=min(wpl-wsl), (wp2-ws2);N=ceil(ll*pi/tr_width)+l;N=-N;n=O:l:N-l;wcl=(wsl+wpl)/2;wc2= (ws2+wp2) /2;hd=ideal_lp (wc2, N) -ideal_lp (wcl, N

20、) %理想通帶濾波器沖激響應(yīng)window= (blackman (N)* ; %布萊克曼窗h=hd. *window;db, mag, pha, grd, w =freqz_m(h, 1);delta_w=2*pi/1000;Rp=-min(db(wpl/delta_w+l：1:wp2/delta_w);As二-round(max(db(ws2/delta_w+l：1:501);subplot(221);stem(n, hd) ; title C Ideal Impulse Rresponse1) ; axis (0 NT -0. 40.5);xlabelC n )jylabelC hd(n)

21、')subplot(222);stem(n, window);title C Blackman Window1);axis(-10 N+9 01.1);xlabelC n' ) ;ylabelC w(n)');subplot (223) ; stem(n, h) ; title C Actual Impuse Response'); axis (0 NT-0. 4 0. 51) ; xlabel C n* ) ； ylabel C h(n)')subplot(224);plot(w/pi, db);hold on ;title C Magnitude R

22、esponse indb9);grid;axis(0 1 -150 10);xlabelC frequence in piunit' ) ; ylabel C decibels' ) ;plot (0, 1, -60, -60,f rf); text (0, -70,f uparrow 60dB，)函數(shù)%函數(shù)求出頻率相應(yīng)的衰減，幅度響應(yīng)，相位響應(yīng)，群延時function db, mag, pha, grd, w =freqz_m (b, a)H, w =freqz (b, a, 1000,' whole');H= (H (1:1:501); %取 501 個采樣

23、點w=(w(l: 1:501);mag=abs(H) ;%求響應(yīng)的幅度db=20*logl0 (mag+eps/max (mag) ) ; %求響應(yīng)的衰減數(shù)pha=angle (H) ; %求響應(yīng)的相位grd=grpdelay (b, a, w) ;%求群延時 %函數(shù)求出頻率相應(yīng)的衰減，幅度響應(yīng)，相位響應(yīng)，群延時 function db, mag, pha, grd, w =freqz_m(b, a)H, w =freqz (b, a, 1000,9 whole* );H=(H(1:1:501);%取 501 個采樣點w=(w(l: 1:501);mag=abs(H) ;%求響應(yīng)的幅度db=2

24、0*logl0 (mag+eps/max (mag) ) ;%求響應(yīng)的衰減數(shù)pha=angle(H) ;%求響應(yīng)的相位grd=grpdelay (b, a, w) ;%求群延時實驗結(jié)果：Actual Impuse ResponseBlackman Window-04 0204060nln-a)qoCDp4 2 0 2 o o-O£u-150 00.5frequence in n unit1Maqnitude Response in dbo.od.設(shè)計FIR數(shù)字帶通濾波器，技術(shù)指標(biāo)為：下阻帶邊緣：3 sti=0.2/,S sl=60dB,下通帶邊緣:3Pl=0.4冗，8 pl=ldB；

25、 上通帶邊緣：3P2=0. 6冗，6pl=ldB,上阻帶邊緣：3st2=0. 8冗，6 s2=60dB： (1)通過技術(shù)指標(biāo)，選擇一種窗函數(shù)進(jìn)行設(shè)計；(2)求濾波器的單位抽樣響應(yīng)、頻率響應(yīng)，并繪制波形。實驗代碼：%設(shè)計FIR數(shù)字帶通濾波器，技術(shù)指標(biāo)為：%下阻帶邊緣：3 sti=0.2 兀，6sl=60dB,下通帶邊緣：3Pl=0.4 丸，8 pl=ldB；% 上通帶邊緣：co P2=O. 6 n , 6pl=ldB,上阻帶邊緣：3 st2=0.8無，6 s2=60dB； figure C name，,1使用blackman窗函數(shù)設(shè)計數(shù)字帶通濾波器 ,'numbertitle，, * o

26、ff') clc;%用布萊克曼窗設(shè)計帶通濾波器wpl=0. 4*pi;wsl=0. 2*pi;wp2=0. 6*pi;ws2=0. 8*pi;As=60;tr_width=min(wpl-wsl), (wp2-ws2);N=ceil(ll*pi/tr_width)+l;N=-N;n=O:l:N-l;wcl=(wsl+wpl)/2;wc2= (ws2+wp2) / 2;hd=ideal_lp (wc2, N) -ideal_lp (wcl, N) %理想通帶濾波器沖激響應(yīng)window= (blackman (N)* ; %布萊克曼窗 h=hd. "window;db, mag,

27、 pha, grd, w =freqz_m(h, 1);delta_w=2*pi/1000;Rp=-min(db(wpl/delta_w+l:1:wp2/delta_w);As=-round(max(db(ws2/delta_w+l:1:501);subplot(221);stem(n, hd) ; title (* Ideal Impulse Rresponse,);axis (0N-l -0. 40.5);xlabelC n*)jylabelC hd(n)' );gridsubplot(222);stem(n, window);titleC Blackman Window'

28、);axis(-10 N+9 01. 1) ;xlabel C ) ;ylabel C w(n) * ) ;gridsubplot(223);stem(n, h);title C Actual Impuse Response*);axis(0 N-l-0. 4 0. 5) ;xlabel C n* ) ; ylabel C h (n)1) ; gridsubplot(224);plot(w/pi, db);hold on;title C Magnitude Response in db*);grid;axis(0 1 -150 10);xlabel (' frequenceinpiun

29、it' ) ; ylabel C decibels' ) ;plot (0, 1, -70, -70,1 r* ) ； text (0, -80,' upa rrow 75dB,)函數(shù)考函數(shù)求出頻率相應(yīng)的衰減，幅度響應(yīng)，相位響應(yīng)，群延時function db,mag,pha,grdz w=freqz_m(b,a) H,w=freqz(b,a, 1000,* whole');H=(H(l:l:501) ) ;¥取501 個采樣點w=(w(l:l:501);mag=abs (H);為求響應(yīng)的幅度db=20*logl0 (mag+eps/max (mag);

30、務(wù)求響應(yīng)的衰減數(shù)pha=angle (H);考求響應(yīng)的相位grd=grpdelay (b, az w) ; 考求群延時function hd=ideal_lp(wc,N) alpha=(N-l)/2;n=0:l:(N-l);n=n-alpha;fc=wc/pihd=fc*sinc(fc*n)實驗結(jié)果：Ideal Impulse RresponseBlackman Window-0.402040nActual Impuse Response0.4；SNqppo 2-O. gu .-15000 5frequence injr unitMagnitude Response in db 050 -Jo

31、 de.設(shè)計FIR數(shù)字帶通濾波器，技術(shù)指標(biāo)為：6pl=ldB：3 s2=20dB；下阻帶邊緣：3 sti=0. 2冗，S sl=20dB,下通帶邊緣：3Pl,二0. 4冗， 上通帶邊緣：3 P2=0. 6冗，6 pl=ldB,上阻帶邊緣：3 st2=0. 8元， (1)通過技術(shù)指標(biāo)，選擇一種窗函數(shù)進(jìn)行設(shè)計；(2)求濾波器的單位抽樣響應(yīng)、頻率響應(yīng)，并繪制波形。實驗代碼：%設(shè)計FIR數(shù)字帶通濾波器，技術(shù)指標(biāo)為： %下阻帶邊緣：3sti=0.2元，6 sl=20dB,下通帶邊緣：3Pl=0.4兀，6pl=ldB； %上通帶邊緣：3P2=0.6冗，6pl=ldB,上阻帶邊緣：3st2=0. 8兀，5

32、s2=20dB； figure f name','使用矩形窗函數(shù)設(shè)計數(shù)字帶通漉波器9, numbertitle1,' off') clc;%用矩形窗設(shè)計帶通濾波器wpl=0. 4*pi；wsl=0. 2*pi;wp2=0. 6*pi;ws2=0. 8*pi;As=20;tr_width=min(wp1-ws1), (wp2-ws2);N=ceil(ll*pi/tr_width)+l;NT;n=O:l:N-l;wcl=(wsl+wpl)/2;wc2= (ws2+wp2) /2;hd=ideal_lp (wc2, N)-ideal_lp (wcl, N) %理想通帶

33、濾波器沖激響應(yīng)window= (boxcar (N)9 ; %矩形窗h=hd. *window;%實際設(shè)計通帶濾波甥沖激響應(yīng)db, mag, pha, grd, w =freqz_m(h, 1);delta_w=2*pi/1000;Rp=-min(db(wpl/delta_w+l：l:wp2/delta_w);As=-round(max(db(ws2/delta_w+l：1:501);subplot (221) ; stem(n, hd) ; title ('理想通帶漉波器沖激響應(yīng)');axis (0 N-l-0. 4 0. 5) ;xlabel C n*) ； ylabel

34、C hd (n)')subplot (222); stem(n, window); title C Rectangle Window');axis (TO N+9 01. 1) ;xlabel C ) ;ylabel C w(n) , );subplot (223) ;stem(n, h) ; titleC實際設(shè)計通帶濾波器沖激響應(yīng)');axis (0N-l -0.4 0. 5); xlabel C n*) ; ylabel C h (n)1)subplot (224) ;plot (w/pi, db) ;hold on;title('濾波器頻譜響應(yīng)')

35、;grid;axis(0 1 -150 10);xlabel C w/pi');ylabel C 幅度');plot (0, 1, -20, -20,' r') ;text (0, -30,9 uparrow 20dB,) 函數(shù)%函數(shù)求出頻率相應(yīng)的衰減，幅度響應(yīng)，相位響應(yīng)，群延時function db, mag, pha, grd, w=freqz_m(b, a)H, w =freqz (b, a, 1000,9 whole');H=(H(l:l:501); %取501 個采樣點w=(w(l:l:501);mag=abs (H) ; %求響應(yīng)的幅度db=

36、20*logl0 (mag+eps/max (mag) ; %求響應(yīng)的衰減數(shù)pha=angle(H) ; %求響應(yīng)的相位grd=grpdelay (b, a, w) ;%求群延時function hd=ideal_lp(wc, N)alpha=(N-l)/2;n=0:l:(N-l);n=n-alpha;fc=wc/pihd=fc*sinc(fc*n)實驗結(jié)果：理想通常漏波器沖微響應(yīng)Rectangle Mnd。陽實際設(shè)計通帶淞波器沖渤響應(yīng)wJpiE設(shè)計FIR數(shù)字高通濾波器，技術(shù)指標(biāo)為：通帶截止頻率為3P=15冗/27,阻帶 截止頻率為3 st=ll n /27,通帶最大衰減為3 1=2. 5dB

37、,阻帶最小衰減為5 2=55dBo(1)通過技術(shù)指標(biāo)，選擇一種窗函數(shù)進(jìn)行設(shè)計；(2)求濾波器的單位抽樣響應(yīng)、頻率響應(yīng)，并繪制波形。實驗代碼：%設(shè)計FIR數(shù)字高通濾波器，技術(shù)指標(biāo)為：通帶截止頻率為3 P=15冗/27,阻帶 截止頻率為3 st=11汽/27,通帶最大衰減為6 1=2. 5dB,阻帶最小衰減為62=55(ffiofigure C name','用布萊克曼窗設(shè)計高通濾波器'numbertitle'off')clc;%用布萊克曼窗設(shè)計高通濾波器 wp=15/27*pi;ws=ll/27*pi;As=55;tr_wi dth=wp-ws;N=cei

38、l (ll*pi/tr_width)+l;n=0:l:N-l;wc=(ws+wp)/2;hd=ideal_lp (pi, N) -ideal_lp (wc, N) %理想高通淀波器沖激響應(yīng)window= (blackman (N)1 ; %布萊克曼窗 h=hd. *window;db, mag, pha, grd, w =freqz_m(h, 1);delta_w=2*pi/1000;Rp=-min(db(l:1:wp/delta_w+l);As=-round(max(db(ws/delta_w+l:1：501);subplot(221);stem(n, hd);titleC Ideal Im

39、pulse Rresponse，);axis(0 N-l-0. 4 0.5) ;xlabel C n) ) ;ylabel C hd (n) *); gridsubplot(222);stem(n, window);title C Rectangle Window,);axis(-10 N+9 01.1 );xlabel C n* ) ;ylabel C w(n) * ) ;gridsubplot (223);stem(n, h);titleC Actual Impuse Response1);axis(0 N-l-0. 4 0. 5) ;xlabel C n ) ;ylabel C h(n)

40、1) ; gridsubplot(224);plot(w/pi, db);hold on;titleC Magnitude Response indb*);grid;axis(0 1 -150 10);xlabel (' frequence in piunit' ) jylabel C decibels' ) ;plot (0, 1, -55, -55,f r ) ;text (0, -65,f uparrow 55dB，)函數(shù)function hd=ideal_lp(wc,N)alpha=(N-l)/2;n=0:l:(N-l);n=n-alpha;fc=wc/pihd

41、=fc*sinc(fc*n)考函數(shù)求出頻率相應(yīng)的衰減，幅度響應(yīng)，相位響應(yīng)，群延時function db,mag,pha,grd,w=freqz_m(b,a) H,w=freqz(b,a, 1000,1 whole 1);H=(H(l：l：501) )； 考取 501 個采樣點w=(w(l：l：501)；mag=abs (H);為求響應(yīng)的幅度db=20*logl0 (mag+eps/max (mag) ) ; %求響應(yīng)的衰減數(shù)pha=angle (H);考求響應(yīng)的相位grd=grpdelay (b, az w);多求群延時實驗結(jié)果：Ideal Impulse Rresponseau0.40.20

42、-0.24060n-0.4 1020Actual Impuse Response0.42 0 2 o.o. gu .-0 4i3. 0204060nRectangle Window10.82 0.6 ).40.2150 00.51frequence in 7i unit0 一020406080nMagnitude Response in db 0o n 5 n - 4 6qopg.設(shè)計FIR數(shù)字高通濾波器，技術(shù)指標(biāo)為：通帶截止頻率為3p=0.6n,阻帶截 止頻率為3 st=0. 4 H ,通帶最大衰減為6 1=0. 25dB,阻帶最小衰減為8 2=40率。 (1)通過技術(shù)指標(biāo)，選擇一種窗函數(shù)進(jìn)

43、行設(shè)計；(2)求濾波器的單位抽樣響應(yīng)、頻率響應(yīng)，并繪制波形。實驗代碼：%設(shè)計FIR數(shù)字高通濾波器，技術(shù)指標(biāo)為：通帶截止頻率為3 P=0. 6大，阻帶截 止頻率為3st=0.4兀，通帶最大衰減為6 1=0. 25JB,阻帶最小衰減為62=40dB。 figure C name','用布萊克曼窗設(shè)計高通濾波器'，'numbertitle',' off') clc;%用布萊克曼窗設(shè)計帶通濾波器wp=0. 6*pi;ws=0. 4*pi;As=40;tr_wi dth=wp-ws;N=ceil(ll*pi/tr_width)+l;n=0:l:N-

44、l;wc= (ws+wp) /2;hd=ideal_lp (pi, N) -ideal.lp (wc, N) %理想高通濾波器沖激響應(yīng)window= (hamming (N)f ; %布萊克曼窗 h=hd. "window;db, mag, pha, grd, w =freqz_m(h, 1);delta_w=2*pi/1000;Rp=-min(db(1:1:wp/delta_w+l);As=-round(max(db(ws/delta_w+l：1：501);subplot(221);stem(n, hd);titleC Ideal Impulse Rresponse*);axis

45、(0 N-1-0. 4 0. 5);xlabel C n) ) ;ylabel C hd (n)'); gridsubplot(222);stem(n, window);title C Rectangle Window');axis(-10 N+9 01.1 );xlabel C n* ) ;ylabel C w(n)J ) ;gridsubplot(223);stem(n, h);titleC Actual Impuse Response');axis(0 N-l-0. 4 0. 5); xlabel C n* ) ; ylabel C h (n) ?) ; grid

46、subplot(224);plot(w/pi, db);hold on;title(，Magnitude Response indb*);grid;axis(0 1 -150 10);xlabel (' frequence in piunit' ) ; ylabel C decibels' ) ; plot (0, 1, -40, -40, * r*) ; text (0, -50,f upa rrow 40dB，)函數(shù)%函數(shù)求出頻率相應(yīng)的衰減，幅度響應(yīng)，相位響應(yīng)，群延時 function db, mag, pha, grd, w =freqz_m (b, a)H, w

47、 =freqz (b, a, 1000, * whole'):H=(H(l:l:501); %取501 個采樣點w=(w(l:l:501);mag=abs (H) ; %求響應(yīng)的幅度db=20*logl0(mag+eps/max(mag) ;%求響應(yīng)的衰減數(shù)pha=angle(H) ; %求響應(yīng)的相位 grd=grpdelay (b, a, w) ;%求群延時function hd=ideal_lp(wc, N)alpha=(N-l)/2;n=0:l: (N-l);n=n-alpha;fc=wc/pihd=fc*sinc(fc*n)Ideal Impulse RresponseRect

48、angle VMndcw-0.402040nActual Impuse Responsesaqo p2 o 2 o.o.e)u-15000.5frequence in tt unit15C -0041 一h.濾波器的技術(shù)指標(biāo)為：通帶截止頻率為3 P=0.6元，阻帶截止頻率為3 st=0.4 工，通帶最大衰減為8為0. 25JB,阻帶最小衰減為6為40dB°(1)通過技術(shù)指標(biāo)，選擇一種窗函數(shù)設(shè)計一個具有冗/2相移的FIR高通濾波器;(2)求濾波器的單位抽樣響應(yīng)、頻率響應(yīng)，并繪制波形。實驗代碼：figure C name','用漢寧窗設(shè)計具有90d度相移數(shù)字FIR高通濾波

49、器 ','numbertitle',' off')clc;Wp=0. 6*pi;Ws=0. 4*pi;tr_wi dth=Wp-Ws;M=ceil(6. 2*pi/tr_width)+1;Wc=(Ws+Wp)/2;hd=ideal_pi (pi, M)-ideal_pi (Wc, M);w_ham=(hanning(M);%hdd=ang(M);h=hd. *w_ham;db, mag, pha, w =freqz_m2 (h, 1);delta_w=2*pi/1000;Ap=-(min(db(Wp/delta_w+l:1:501)As=round(ma

50、x(db(l:l:Ws/delta w+1)%figure (2)subplot (221);stem(n, hd);title C Ideal Impulse Rresponse,)axis (0 M-l -0. 4 0. 5) ;xlabel C n* ) ;ylabel C hd(n)9)subplot (222);stem(n, w_ham) ; title (' Hamming Window，)axis (0 M-l 0 1.1);xlabelC n*) ;ylabelC w(n)1)subplot (223);stem(n, h) ; title (，Actual Impu

51、se Response')axis (0 M-1 -0. 4 0. 5) ;xlabel C n*) ;ylabel C h(n) ,)subplot(224);plot(w/pi, db);hold on;titleC Magnitude Response in db');gridaxis (0 1 -100 10);xlabel (' frequence in pi unit' ) ; ylabel (' decibels');plot (0, 1, -40, -40,f r ) ;text (0, -45, * uparrow 40dB，)

52、函數(shù)function hd=ideal_pi(wc, N)alpha=(N-l)/2;n=0:l:(N-l);n=n-alpha;fc=wc/pihd=fc*sinc(fc*(n-l/2);functionEdb, mag, pha, w =freqz_m2 (b, a)H, w =freqz (b, a, 1000, * whole* );H=(H(l:l:501);w=(w(l: 1:501);mag=abs(H);db=20*logl0(mag+eps)/max(mag);pha=angle(H);實驗結(jié)果:0.40.2-0.2-0.4 l 00.40.2f 0-0.2-0.4 l 0I

53、deal Impulse Rresponse1020nActual Impuse Response1020n30300<0Hamming Window10.80.2102030W 0.6W0.40-20-80nMagnitude Response in db100 00.51frequence in ti unito o-4-6 5oq_spi.設(shè)計FIR數(shù)字帶阻濾波器，其技術(shù)指標(biāo)為：低端阻帶邊緣：3sti=0.4兀，6 sl=40dB,低端通帶邊緣：3Pl=0. 2n, 6 Pl.二1邢；高端通帶邊緣：3P2=0. 8n, 5 pl=ldB,高端阻帶邊緣:3 st2=0. 6 31 ,

54、 5 s2=40dB；(1)通過技術(shù)指標(biāo)，選擇一種窗函數(shù)進(jìn)行設(shè)計；(2)求濾波器的單位抽樣響應(yīng)、頻率響應(yīng)，并繪制波形。實驗代碼：多設(shè)計F工R數(shù)字帶阻濾波器，其技術(shù)指標(biāo)為：%低端阻帶邊緣：stl=0.4 n , 8 sl=40dB,低端通帶邊緣：3Pl=0.2冗，5 pl = ldB；%高端通帶邊緣：3P2=0.8冗，6Pl=ldB,高端阻帶邊緣：3 5t2=0.6冗，6s2=40dB：figure (' name',用漢寧窗設(shè)計高通濾波器 *, * numbertitle ', ' off *)clc;wpl=0.2*pi;wph=0 8*pi;wsl=0 .

55、4*pi;wsh=O6*pi;tr_width=min(wsl-wpl), (wph-wsh);M=ceil(6.2*pi/tr_width)n=0:1:M-1;wcl=(wsl+wpl)/2;wch=(wsh+wph)/2;hd=ideal_bs(wcl,wch,M);w_ham=(hanning(M)1;h=hd.*w_ham;db,mag,pha,w=freqz_m2(hz 1);delta_w=2*pi/1000;Ap=-(min(db(1:1:wpl/delta_w+l)As=-round(max(db(wsl/delta_w+l:1:wsh/delta_w+l)subplot(22

56、1);stem(nz hd);title(1 Ideal ImpulseRresponse1);axis ( 0 M-l -0.10.7 ) ;xlabel ( h ) ;ylabel (hci(n) 1)subplot (222) ; stem (nz w_ham) ; title (1 Hamming Window1) ; axis ( 0M-l 0 1.1);xlabel('n*);ylabel(*w(n)1)subplot(223);stem(nz h);title(1 Actual ImpuseResponse 1);axis ( 0 M-l -0.10.7) ;xlabel(皿);ylabel (fh(n) ,)subplot(224);plot(w/pi,db);hold o