時(shí)域窗口法設(shè)計(jì)與頻域窗口法設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)指標(biāo)與濾波器階數(shù)的關(guān)系_第1頁
時(shí)域窗口法設(shè)計(jì)與頻域窗口法設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)指標(biāo)與濾波器階數(shù)的關(guān)系_第2頁
時(shí)域窗口法設(shè)計(jì)與頻域窗口法設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)指標(biāo)與濾波器階數(shù)的關(guān)系_第3頁
時(shí)域窗口法設(shè)計(jì)與頻域窗口法設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)指標(biāo)與濾波器階數(shù)的關(guān)系_第4頁
時(shí)域窗口法設(shè)計(jì)與頻域窗口法設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)指標(biāo)與濾波器階數(shù)的關(guān)系_第5頁
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1、1、時(shí)域窗口法設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)指標(biāo)與濾波器階數(shù)的關(guān)系我主要用Matlab工具模擬了一下用Hamming窗口法設(shè)計(jì)一個(gè)指定設(shè)計(jì)指標(biāo)的數(shù)字濾波器。并通過改變程序里的階數(shù)N的值，觀察并研究了時(shí)域窗口法設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)指標(biāo)與濾波器階數(shù)的關(guān)系。Matlab 仿真程序如下：h=fir1(76,(4.43*2)/22.05 ,hamming(77);H,w=freqz(h,1,40000);plot(w*22.05/(2*pi),20*log10(abs(H),'r');%axis(0,10,-100,10);%axis(3.5,4.5,-0.5,0.1);axis(4.5,5.5,-80,-20);N

2、=76時(shí)系統(tǒng)的頻率響應(yīng)當(dāng)信號(hào)頻率達(dá)到5K時(shí)，阻帶衰減為-56.06dB當(dāng)信號(hào)頻率達(dá)到4K時(shí)，通帶插損為0.09503dB進(jìn)一步優(yōu)化：h=fir1(64,(4.43*2)/22.05 ,hamming(65);H,w=freqz(h,1,40000);plot(w*22.05/(2*pi),20*log10(abs(H),'r');%axis(0,10,-100,10);%axis(3.5,4.5,-0.5,0.1);axis(4.5,5.5,-80,-20);N=64時(shí)系統(tǒng)的頻率響應(yīng)當(dāng)信號(hào)頻率達(dá)到5K時(shí)，阻帶衰減為-52.93dB當(dāng)信號(hào)頻率達(dá)到4K時(shí)，通帶插損為0.03048同

3、理N取為60，截止頻率不變：取數(shù)字濾波器的階數(shù)N=60不能滿足題目的設(shè)計(jì)指標(biāo)。濾波器的通帶插損隨濾波器階數(shù)增加而減小，減小而增加；阻帶衰減隨濾波器階數(shù)增加而增加，減小而減小。2、頻域窗口法設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)指標(biāo)與濾波器階數(shù)的關(guān)系Ws=1.425；Wp=1.14; wc=1.2823 d=0.14設(shè)定階數(shù)N=40時(shí)編制仿真程序如下：N=40;wc=1.2823;d=0.14;n=1:N;h0=sin(wc*n)./(pi*n);x=2*sin(0.5*d*n)./(d*n);hp=h0.*x.*x.*x.*x;h=fliplr(hp) wc/pi hp;n1=-N:N;subplot(4,1,1),st

4、em(n1,h),title('沖激響應(yīng)');H,w=freqz(h,1);subplot(4,1,2),plot(w,20*log10(abs(H/H(1),'r'),axis(0,3.5,-80,20),title('幅頻特性');subplot(4,1,3),plot(w,20*log10(abs(H/H(1),'r'),axis(1,1.2,-0.5,0.1),title('通帶特性');subplot(4,1,4),plot(w,20*log10(abs(H/H(1),'r'),axis(

5、1.3,1.5,-80,-20),title('阻帶特性');當(dāng)頻率為阻帶截止頻率點(diǎn)時(shí)，頻率響應(yīng)為-27.9，不能達(dá)到阻帶衰減為50dB的設(shè)計(jì)要求；當(dāng)頻率為通帶截止頻率點(diǎn)的時(shí)候，頻率響應(yīng)為-0.3592dB，大于通帶插損，也不滿足設(shè)計(jì)指標(biāo)。取階數(shù)為30階，截止頻率為1.26，d為0.118時(shí)，程序如下：N=30;wc=1.26;d=0.118;n=1:N;h0=sin(wc*n)./(pi*n);x=2*sin(0.5*d*n)./(d*n);hp=h0.*x.*x.*x.*x;h=fliplr(hp) wc/pi hp;H,w=freqz(h,1,5000);n1=-N:N;

6、subplot(4,1,1),stem(n1,h),title('沖激響應(yīng)');H,w=freqz(h,1);subplot(4,1,2),plot(w,20*log10(abs(H/H(1),'r'),axis(0,3.5,-80,20),title('幅頻特性');subplot(4,1,3),plot(w,20*log10(abs(H/H(1),'r'),axis(1,1.2,-0.5,0.1),title('通帶特性');subplot(4,1,4),plot(w,20*log10(abs(H/H(1),&

7、#39;r'),axis(1.3,1.5,-80,-20),title('阻帶特性');仿真圖像如圖所示：當(dāng)頻率為阻帶截止頻率點(diǎn)時(shí)，頻率響應(yīng)為-49.6，剛達(dá)到阻帶衰減為50dB的設(shè)計(jì)要求；當(dāng)頻率為通帶截止頻率點(diǎn)的時(shí)候，頻率響應(yīng)為-0.3253dB。取階數(shù)為60階，截止頻率為1.26，d為0.118時(shí)，程序如下：N=60;wc=1.26;d=0.118;n=1:N;h0=sin(wc*n)./(pi*n);x=2*sin(0.5*d*n)./(d*n);hp=h0.*x.*x.*x.*x;h=fliplr(hp) wc/pi hp;H,w=freqz(h,1,5000)

8、;n1=-N:N;subplot(4,1,1),stem(n1,h),title('沖激響應(yīng)');H,w=freqz(h,1);subplot(4,1,2),plot(w,20*log10(abs(H/H(1),'r'),axis(0,3.5,-80,20),title('幅頻特性');subplot(4,1,3),plot(w,20*log10(abs(H/H(1),'r'),axis(1,1.2,-0.5,0.1),title('通帶特性');subplot(4,1,4),plot(w,20*log10(abs(H/H(1),'r'),axis(1.3,1.5,-80,-20),title('阻帶特性');仿真圖像如圖所示：當(dāng)頻率為阻帶截止頻率點(diǎn)時(shí)，頻率響應(yīng)為-44.56，剛達(dá)到阻帶衰減為50dB的設(shè)計(jì)要求；當(dāng)頻率為通帶截止頻率點(diǎn)的時(shí)候，頻率響應(yīng)為-0

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