數(shù)字信號處理_第九題帶阻_

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1、課程設(shè)計(jì)報(bào)告(2013--2014年度第一學(xué)期)名稱:信號的分析與處理題目：帶阻FIR數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)院系動力工程系班級：測控11K2學(xué)號：111912020229學(xué)生姓名：楊睿指導(dǎo)教師：白康設(shè)計(jì)周數(shù)：一周成績：日期：2014年01月12日12《數(shù)字信號處理》課程設(shè)計(jì)任務(wù)書一、目的與要求能夠運(yùn)用本課程中學(xué)到的知識，設(shè)計(jì)基于窗口函數(shù)法的FIR數(shù)字濾波器。要求掌握數(shù)字信號處理的基本方法；FIR濾波器的設(shè)計(jì)步驟和方法；能夠熟練采用C語言或MATLAB語言進(jìn)行計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和仿真驗(yàn)證設(shè)計(jì)內(nèi)容的合理性。二、主要內(nèi)容1）掌握設(shè)計(jì)數(shù)

2、字濾波器的基本步驟；2）重點(diǎn)掌握利用窗口函數(shù)法設(shè)計(jì)FIR數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)方法，不同窗函數(shù)對濾波器濾波性能的影響以及濾波器單位沖激響應(yīng)長度對濾波器延時特性的影響；3）能夠利用傅立葉變換在理論上分析濾波器的頻率響應(yīng)；4）掌握計(jì)算機(jī)C語言或MATLAB的編程技巧；三、進(jìn)度計(jì)劃序號設(shè)計(jì)(實(shí)驗(yàn))內(nèi)容完成時間備注1熟悉利用窗口函數(shù)法設(shè)計(jì)FIR帶阻濾波器的方法和步驟，針對具體題目進(jìn)行設(shè)計(jì)2天2編制程序2天3調(diào)試，答辯1天四、設(shè)計(jì)（實(shí)驗(yàn)）成果要求設(shè)計(jì)報(bào)告五、考核方式答辯+平時表現(xiàn)學(xué)生姓名：楊睿指導(dǎo)教師：白康2014年1月12日數(shù)字信

3、號處理課程設(shè)計(jì)12一、數(shù)字信號處理課程設(shè)計(jì)的目的與要求能夠運(yùn)用本課程中學(xué)到的知識，設(shè)計(jì)基于窗口函數(shù)法的FIR數(shù)字濾波器。要求掌握數(shù)字信號處理的基本方法；FIR濾波器的設(shè)計(jì)步驟和方法；能夠熟練采用C語言或MATLAB語言進(jìn)行計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和仿真驗(yàn)證設(shè)計(jì)內(nèi)容的合理性。二、正文1．設(shè)計(jì)題目：采用窗口函數(shù)法設(shè)計(jì)一個帶阻FIR數(shù)字濾波器，要求設(shè)計(jì)的頻率響應(yīng)為2．設(shè)計(jì)步驟（1）根據(jù)設(shè)計(jì)要求，確定FIR濾波器的頻率響應(yīng)，包括過渡帶寬、通帶和阻帶阻尼限制：由設(shè)計(jì)題目可得知：濾波器的通帶:0.55;通帶寬度:0.45和0.通帶寬度0.

4、2;過渡帶:,寬度0.1和，過渡帶寬0.05；阻帶:,寬度0.2.阻帶最小衰減:。（2）根據(jù)前一步的過渡帶寬、通帶和阻帶阻尼限制，確定選擇的窗口函數(shù)類型和的列長度：由于阻帶最小衰減要求為-33.98dB，根據(jù)窗函數(shù)基本參數(shù)可查的漢寧窗的阻帶最小衰減為-44dB,符合要求且在所有符合要求中最簡,因此選擇漢寧窗.同樣可以查的漢寧窗的過渡帶寬為8/N.所以0.05=8/N,N=8/(0.05)=160,取N=160.同樣可以查得漢寧窗12（3）根據(jù)第一步確定理想的頻率響應(yīng)，通過求的逆傅里葉變換得到，對進(jìn)行右移、截短和窗口函

5、數(shù)處理，求得因果FIR數(shù)字濾波器的單位沖激響應(yīng):由已知的條件可以得出理想得頻率響應(yīng)。右移、截短.因此因果FIR數(shù)字濾波器的單位沖激響應(yīng)＝*（4）求得傅里葉變換，檢驗(yàn)是否符合要求；.12各部分MATLAB的仿真曲線如下:（1）.理想b).漢寧窗:3).實(shí)際，12.d)幅度響應(yīng)（db）:由此可以得知設(shè)計(jì)的濾波器阻帶最小衰減為-44db,驗(yàn)證了漢寧窗的阻帶最小衰減為-44db,同時說明該設(shè)計(jì)的濾波器在阻帶最小衰減的性能指標(biāo)滿足設(shè)計(jì)要求的-33.98db.濾波器的性能檢驗(yàn):1).f1=3*sin(0.15*pi*n)122)

6、.f2=3*sin(0.4*pi*n)3).f3=3*sin(0.75*pi*n)4)疊加后的圖像f4=+f1+f2+f3125).通過濾波器后的圖像f4*h(n)6).f5=f1+f3分析：通過設(shè)計(jì)的帶阻濾波器后，只有f1和f3的圖形能通過濾波器，所以f5=f1+f3的圖像應(yīng)該和f4*h(n)的圖像差不多。由上面的波形圖比較可知，該濾波器基本滿足要求。三、收獲和體會：12在本次課程設(shè)計(jì)之前，我已經(jīng)在老師的指導(dǎo)下初步熟悉了MATLAB這個非常好用的軟件。通過本次的課程設(shè)計(jì)，使我對上課學(xué)到的東西有了更深刻的認(rèn)識，加深了

7、對各種數(shù)字濾波器的了解，同時對其的設(shè)計(jì)方法及各種性能指標(biāo)都有一定的了解?？梢杂肕ATLAB編寫一些簡單的程序，得到理想的波形。在課程設(shè)計(jì)的初期，由于對MATLAB軟件的不熟悉，在編完程序后進(jìn)行編輯運(yùn)行的時候，會出現(xiàn)很多的問題，例如程序的錯誤，有些定義軟件識別不了，少了加一個括號之類的，導(dǎo)致程序不能運(yùn)行，不能輸出波形；有時候坐標(biāo)軸長度選取不合適，導(dǎo)致輸出波形之后無法完全顯示或者出現(xiàn)重疊，最后通過查找相關(guān)資料，請教老師和同學(xué)，我一一解決了這些困難，終于比較完滿的地完成了此次課程設(shè)計(jì)。這次課程設(shè)計(jì)使我學(xué)習(xí)到了很多知識，更加

8、深刻地掌握了數(shù)字信號處理的相關(guān)知識，加深的對MATLAB軟件的理解和應(yīng)用。以后會更加的加強(qiáng)聯(lián)系，掌握更多的技能。四、參考文獻(xiàn)：1、數(shù)字信號處理原理及其MATLAB實(shí)現(xiàn)從玉良電子工業(yè)出版社2、Matlab信號處理與應(yīng)用董長虹國防工業(yè)出版社3、數(shù)字信號處理及MATLAB實(shí)現(xiàn)余成波清華大學(xué)出版社五、源程序：MATLAB程序代碼:clearall;Wp