實(shí)驗(yàn)四-用頻率取樣法設(shè)計(jì)FIR數(shù)字濾波器.doc

實(shí)驗(yàn)四-用頻率取樣法設(shè)計(jì)FIR數(shù)字濾波器.doc

ID:57811262

大?。?36.50 KB

頁(yè)數(shù):11頁(yè)

時(shí)間:2020-03-29

實(shí)驗(yàn)四-用頻率取樣法設(shè)計(jì)FIR數(shù)字濾波器.doc_第1頁(yè)
實(shí)驗(yàn)四-用頻率取樣法設(shè)計(jì)FIR數(shù)字濾波器.doc_第2頁(yè)
實(shí)驗(yàn)四-用頻率取樣法設(shè)計(jì)FIR數(shù)字濾波器.doc_第3頁(yè)
實(shí)驗(yàn)四-用頻率取樣法設(shè)計(jì)FIR數(shù)字濾波器.doc_第4頁(yè)
實(shí)驗(yàn)四-用頻率取樣法設(shè)計(jì)FIR數(shù)字濾波器.doc_第5頁(yè)
資源描述:

《實(shí)驗(yàn)四-用頻率取樣法設(shè)計(jì)FIR數(shù)字濾波器.doc》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。

1、實(shí)驗(yàn)報(bào)告課程名稱通信系統(tǒng)建模與仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱實(shí)驗(yàn)四用頻率取樣法設(shè)計(jì)FIR數(shù)字濾波器實(shí)驗(yàn)類型綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)2班級(jí)通信二班學(xué)號(hào)201408207姓名蔣力指導(dǎo)教師何忠秋實(shí)驗(yàn)室名稱21B261實(shí)驗(yàn)時(shí)間實(shí)驗(yàn)成績(jī)預(yù)習(xí)部分實(shí)驗(yàn)過(guò)程表現(xiàn)實(shí)驗(yàn)報(bào)告部分總成績(jī)教師簽字日期2017.哈爾濱工程大學(xué)教務(wù)處制實(shí)驗(yàn)四用頻率取樣法設(shè)計(jì)FIR數(shù)字濾波器一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、掌握頻率取樣法設(shè)計(jì)線性相位FIR數(shù)字濾波器的方法,并用Matlab工具編程實(shí)現(xiàn)。2、熟悉頻率取樣理論,熟悉內(nèi)插函數(shù)及其應(yīng)用。3、觀察過(guò)渡帶取樣點(diǎn)或優(yōu)化數(shù)值對(duì)濾波器幅頻特性的影響。二、實(shí)驗(yàn)

2、原理頻率采樣法就是根據(jù)頻域采樣理論,由濾波特性指標(biāo)構(gòu)造希望逼近的濾波器頻響函數(shù)Hd(ejω),對(duì)其在[0,2π]上采樣得到。然后,就可求出單位脈沖響應(yīng)h(n),或是系統(tǒng)函數(shù)H(z)。這樣,h(n)或是H(z)就是濾波器的設(shè)計(jì)結(jié)果。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1.用頻率取樣法設(shè)計(jì)一個(gè)線性相位低通數(shù)字濾波器,N=15,[0,π]之間的幅度取樣值如下,求出其單位脈沖響應(yīng)h[k]及幅頻和相頻特性曲線。嘗試增加過(guò)渡點(diǎn),觀察并分析過(guò)渡點(diǎn)對(duì)濾波器性能的影響。,2.設(shè)計(jì)一個(gè)以下幅度響應(yīng)的FIR數(shù)字濾波器,期望的幅度響應(yīng)為:,fc為3dB頻率點(diǎn),n是濾波

3、器階數(shù)。3.思考題四、方案設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)步驟方案設(shè)計(jì)[1].頻率取樣設(shè)計(jì)法的流程:幅頻特性根據(jù)N的奇偶可得到,N為奇數(shù);或,N為偶數(shù)數(shù)。[2].離散頻率特性的幅度和相位約束條件:數(shù)字濾波器實(shí)現(xiàn)步驟:(1)確定所設(shè)計(jì)DF的性能要求和階數(shù)N=2π/Δω。(2)根據(jù)要求,合理選擇單位脈沖響應(yīng)的奇、偶對(duì)稱性,從而確定理想頻率響應(yīng)的幅度和相位。(3)對(duì)理想頻率響應(yīng)在0~2π區(qū)間等間隔取樣,得到H(k)。(4)根據(jù)內(nèi)插公式,求出H(z)的幅頻特性曲線。(5)檢查幅頻特性是否滿足性能要求,若不滿足,可調(diào)整過(guò)渡帶取樣點(diǎn)值,重復(fù)第(2)步,直

4、到滿足條件為止。(6)對(duì)H(k)作IDFT求得h(k)。五、仿真結(jié)果六、分析和結(jié)論由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知:信號(hào)的幅度譜大約在0.6出開(kāi)始出現(xiàn)衰減,而相頻響應(yīng)都是在大于或等于0.6后開(kāi)始出現(xiàn)波動(dòng)并逐漸趨于平緩。(1)用頻率取樣法設(shè)計(jì)FIRDF的特點(diǎn)答:為了提高逼近質(zhì)量,使逼近誤差更小,也就是減小在通帶邊緣由于抽樣點(diǎn)的徒然變化而引起的起伏變化。和窗口法的平滑截?cái)嘁粯樱@里是使理想頻率響應(yīng)的不連續(xù)點(diǎn)的邊緣加上一些過(guò)渡的抽樣點(diǎn),從而增加過(guò)渡帶,減小頻帶邊緣的突變,也就是減小了起伏振蕩,增大了阻帶最小衰減。這些抽樣點(diǎn)上的取值不同,效果也就

5、不同。如果精心設(shè)計(jì)過(guò)渡帶的抽樣值,就有可能使它的有用頻帶的波紋減小,從而設(shè)計(jì)出較好的濾波器。一般過(guò)渡帶取一、二、三點(diǎn)抽樣值即可得到滿意結(jié)果。在理想低通濾波器的設(shè)計(jì)中,若不增加過(guò)渡點(diǎn),阻帶和通帶之間的衰減約為-21dB,如果在通帶和阻帶之間增加一個(gè)采樣點(diǎn),阻帶的最小衰減可以提高到-65dB,如果增加兩個(gè)采樣點(diǎn),阻帶的最小衰減可以提高到-75dB,如果增加3個(gè)采樣點(diǎn),阻帶的最小衰減可以提高到-85dB至-95dB。頻率抽樣法的優(yōu)點(diǎn)是可以在頻域直接設(shè)計(jì),并且適合于最優(yōu)化設(shè)計(jì);缺點(diǎn)是抽樣頻率只能等于2pi/M的整數(shù)倍或等于2pi

6、/M的整數(shù)倍上加上pi/M,因而不能確保截止頻率Wc的自由取值。要想實(shí)現(xiàn)自由選擇頻率,則必須增加抽樣點(diǎn)數(shù)M,但這種計(jì)算量加大。頻率采樣法是從頻域出發(fā),將給定的理想頻率響應(yīng)加以等間隔的采樣,然后以Hd(k)作為實(shí)際的FIR數(shù)字濾波器的頻率特性的采樣值H(k)。采樣點(diǎn)之間的頻率響應(yīng)是由各采樣點(diǎn)的加權(quán)內(nèi)插函數(shù)的延伸疊加形成的,因而有一定的逼近誤差,誤差取決于理想頻率響應(yīng)曲線形狀。內(nèi)插值和理想值之間的誤差越大,在理想頻率特性不連續(xù)點(diǎn)附近,就會(huì)產(chǎn)生肩峰和波紋。(2)實(shí)現(xiàn)線性相位的H(k)應(yīng)滿足什么條件?七、程序附錄%program

7、1N=33;H=[ones(1,9),0.4,zeros(1,13),0.4,ones(1,9)];k=0:N-1;A=exp(-j*pi*k*(N-1)/N);HK=H.*A;hn=ifft(HK,N);freqz(hn,1,256);figure(2);stem(real(hn),'.');line([0,35],[0,0]);xlabel('n');ylabel('Real(h(n))');%Program2N=33;%N=input('N=');M=N-1;L=M/2;F=[0:1/L:1];A=[ones(1,

8、9),zeros(1,L-8)];B=fir2(M,F,A);[H,W]=freqz(B);subplot(2,1,1),plot(W/pi,10*log10(abs(H)));gridon;subplot(2,1,2),plot(W/pi,unwrap(angle(H)));gridon;figure;stem(r

當(dāng)前文檔最多預(yù)覽五頁(yè),下載文檔查看全文

此文檔下載收益歸作者所有

當(dāng)前文檔最多預(yù)覽五頁(yè),下載文檔查看全文
溫馨提示:
1. 部分包含數(shù)學(xué)公式或PPT動(dòng)畫(huà)的文件,查看預(yù)覽時(shí)可能會(huì)顯示錯(cuò)亂或異常,文件下載后無(wú)此問(wèn)題,請(qǐng)放心下載。
2. 本文檔由用戶上傳,版權(quán)歸屬用戶,天天文庫(kù)負(fù)責(zé)整理代發(fā)布。如果您對(duì)本文檔版權(quán)有爭(zhēng)議請(qǐng)及時(shí)聯(lián)系客服。
3. 下載前請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔內(nèi)容,確認(rèn)文檔內(nèi)容符合您的需求后進(jìn)行下載,若出現(xiàn)內(nèi)容與標(biāo)題不符可向本站投訴處理。
4. 下載文檔時(shí)可能由于網(wǎng)絡(luò)波動(dòng)等原因無(wú)法下載或下載錯(cuò)誤,付費(fèi)完成后未能成功下載的用戶請(qǐng)聯(lián)系客服處理。