《2022年数字信号处理课程设计_FIR低通滤波器加窗效应分析.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年数字信号处理课程设计_FIR低通滤波器加窗效应分析.docx（40页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、精选学习资料 - - - - - - - - - 燕山高校课 程 设 计 说 明 书题目： FIR 低通滤波器加窗效应分析名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 23 页精选学习资料 - - - - - - - - - 电气工程学院课程设计任务书课程名称：数字信号处理课程设计指导老师： 09 级精仪 2 班基层教案单位：仪器科学与工程系学号同学姓名（专业）班级设计题8、 FIR 低通滤波器加窗效应分析目设计 技术 参设 计 一FIR低 通 滤 波 器 , 所 希 望 地 频 率 响 应 为Hdej在0.025之间为1,在0 . 25之间为0,对 h（n）加窗截断,窗口长度分别取
2、M=10 ,20,40. 数设 计要观测不同窗口及不同窗口长度下信号幅频响应地特点boxcar 等,fir1 求参 考数字信号处理方面资料MATLAB方面资料资 料周次前半周MATLAB后半周应收集消化资料、学习编写仿真程序、调试完软件,进行相关参数运算成 内 容指导教 师签字基层教案 单位主任 签字说明： 1、此表一式四份,系、指导老师、同学各一份,报送院教务科一份. 2、同学那份任务书要求装订到课程设计报告前面 .电气工程学院 教务科一、引言名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 23 页精选学习资料 - - - - - - - - - 目前,数字基带传输已广泛地应用于利用
3、对称电缆构成地近程数据通信系统之中 .随着数字通信技术地进展,基带传输方式不仅可以用于低速数据传输,而且也可以用于高速数据传输 免地要产生由码间串扰造成地误码现象.然而数字基带传输也同样不行避 .为了排除码间串扰,在时域上,基带传输系统地冲激响应波形 ht 要在本码元地抽样时刻上有最大值,并在其它码元地抽样时刻上均为0,也就是基带传输系统在频域上要满意奈奎斯特第一准就.满意奈奎斯特第一准就地Hw 有很多种,第一是抱负低通型,抱负低通传输特性虽然可满意基带系统地极限传输速率和极限频带 利用率,但这种特性在物理上很难实现,并且理论特性冲激响应地尾巴衰 减振荡幅度较大,抽样时刻稍有偏差就会显现严峻地
4、码间串扰 .为明白决 抱负低通特性存在地问题,可采纳升余弦滚降特性地系统,以使抱负低通 滤波器地边缘缓慢下降,并使振幅特性在滚降段中心频率处呈奇对称,从 而保证满意奈奎斯特第一准就 .这种系统可减小码间串扰和位定时误差 . 由 于 FIR 数字滤波器可实现对升余弦滚降特性地近似,故本文经过 FIR 数字 滤波器设计来对各种窗函数进行挑选,并通过窗函数法实现对升余弦特性低通滤波器地设计,同时用二、摘要MA TIAB 来仿真实现 . 数字滤波技术是数字信号处理地一个重要组成部分,滤波器地设计是信名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 23 页精选学习资料 - - - - - - -
5、 - - 号处理地核心问题之一.依据 FIR 滤波器地原理,提出了FIR 滤波器地窗函数设计法,并对常用地几种窗函数进行了比较.给出了在 MA TLAB 环境下,用窗函数法设计 FIR 滤波器地过程和设计实例 .仿真结果说明,设计地 FIR 滤波器地各项性能指标均达到了指定要求,设计过程简便易行 .该方法为快速、高效地设计 FIR 滤波器供应了一个牢靠而有效地途径 .分析了 FIR 数字滤波器地基本原理,在 MATLAB 环境下利用窗函数设计 FIR滤波器,实现了 FIR 低通滤波器地设计仿真 .将设计地符合要求地滤波器在 TI 公司 DSP 上实现 . 通过试验结果说明FIR 滤波器精确度高
6、、稳固性好,可以有效地滤除干扰信号,设计结果满意性能指标要求 .数字滤波器地应用特别广泛,运行 MATLAB 语言,能很简洁地设计出具有严格要求（如线性相位等）地滤波器 .用定点 DSP 实现滤波器械要考虑 DSP 地定标、误差、循环寻址等几个关键问题.文中实例是为了说明,可便利地用DSP 实现模拟信号地实时滤波处理,所采纳地采样频率并不高 .假如 DSP采纳更高地时钟,它地处理速度将更快,将能够满意更高采样率地数字信号地实时滤波处理 .关键字： DSP FIR 滤波器 MATLAB 仿真三、 FIR 数字滤波器地基本原理3.1 关于 FIR 滤波器名师归纳总结 - - - - - - -第
7、4 页,共 23 页精选学习资料 - - - - - - - - - 设 h n n = 0 , 1, 2 . N - 1 为滤波器地冲激响应,输入信号为 x n ,就 F IR 滤波器就是要实现以下差分方程 :式1就是 FIR 滤波器地差分方程.F IR 滤波器地最主要地特点是没有反馈回路,因此它是无条件稳固系统.它地单位脉冲响应h n是一个有限长序列 .由上面地方程可见, F IR 滤波算法实际上是一种乘法累加运算,它不断地输入样本 x n ,经延时 Z 3 /1 做乘法累加,再输出滤波结果yn1,2,3 . 对式 1进行 Z 变换,整理后可得 FIR 滤波器地传递函数为 :由式 2可以看
8、出, FIR 滤波器地一般结构如图 1 所示 .FIR 数字滤波器地设计方法主要有窗函数法和频率抽样设计法,其中窗函数法是基本而有效地设计方法 .3.2 FIR 滤波器地优点在数字信号处理应用中,数字滤波是各种DSP 应用中地基本算法,在数字信号处理中有很重要地位置,数字滤波器特别重要并己获得广泛地 应用 .所谓数字滤波器,是指其输入、输出均为数字信号,通过肯定地运 算关系转变输入信号所含频率成分地相对比例或滤出掉某些频率成分地器名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 23 页精选学习资料 - - - - - - - - - 件,因而在数字通讯、语音图象处理、谱分析、模式识别、
9、自动掌握等领域得到了广泛地应用.相对于模拟滤波器,数字滤波器没有电压漂移、温度漂移和噪声等,仍能够处理低频信号,频率响应特性可作成特别接近于 抱负地特性,且精度可以达到很高,简洁集成等,这些优势打算了数字滤波器地应用将会越来越来广泛.同时 DSPDigitalSignalProcessor 处理器地显现和 FPGAFieldProgralnlnableGateArray 地快速进展也促进了数字滤波 器地进展,并为数字滤波地硬件实现供应了更多地挑选相对于模拟滤波器,数字滤波器具有以下显著优点 系统中,就必需采纳数字滤波来实现:精度高 :因此在一般精度要求高地滤波 .敏捷性大 :数字滤波地性能主要
10、取决于乘法器地各项系数,而这些系数是存放在系统储备器中地,只要转变存 储器存放地系数,就可以得到不同地系统,这些都比转变模拟滤波器系统地特性要简洁和便利地多,因而具有很大地敏捷性.牢靠性高 :由于数字系统只有两个电平信号“ 1”和“ O”,受噪声及环境条件地影响小,而模拟滤波各个参数都有肯定地温度系数,易受到温度、振动、电磁感应等影响 .易于大规模集成 :数字部件具有高度地规范性,便于大规模集成,大规模生产,且数字滤波器电路主要工作在截止或饱和状态,对电路参数要求不严格,因此产品地成品率高,价格也日趋降低.相对于模拟滤波器,数字滤波器在体重、重量和性能方面地优势己越来越来明显 .并行处理 :数
11、字滤波器地另外一个最大地优点就是可以实现并行处理,比如数字滤波器可以采取 DSP 处理器来实现并行处理 .3.3 数字滤波器地设计步骤数字滤波器设计地基本步骤如下 : l 确定指标 .在设计一个滤波器之前,必需第一依据工程实际需要确定滤波器地技术指标.在很多实际应用中,数字滤波器经常被用来实现选名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 23 页精选学习资料 - - - - - - - - - 频操作 .因此,指标地势式一般在频域中给出幅度响应和相位响应 .幅度指标主要以两种方式给出.第一是肯定指标,它供应对幅度响应函数地要求,一般应用于FIR 滤波器地设计 .其次种指标是相对指标
12、.它以分贝值地形式给出要求,在工程实际中,比较受到欢迎 通常期望系统在通频带中仍旧有线性相位.对于相位响应指标形式,.运用线性相位响应地指标进行滤波器设计具有如下优点 :只包含实数算法,不涉及复数运算；不存在推迟失真,只有固定数量地推迟；长度为 运算量为 N/2 数量级 .N 地滤波器 阶数为 N-l , 2靠近 .确定了技术指标后,就可以建立一个目标地数字滤波器模型 .通常采纳抱负地数字滤波器模型.之后,利用数字滤波器地设计方法,设计出一个实际滤波器模型来靠近给定地目标 .3性能分析和运算机仿真.上两步地结果是得到以差分或系统函数或冲激响应描述地滤波器 .依据这个描述就可以分析其频率特性和相
13、位特性,以验证设计结果是否满意指标要求,或者利用运算机仿真实现设计地滤波器,再分析滤波结果来判定 .窗函数法设计 FIR 滤波器地 MA TLAB 仿真 MATLAB 是一套用于科学运算地可视化高性能语言与软件环境 .它集数值分析、矩阵运算、信号处理和图形显示于一体,构成了一个界面友好地用户环境 .它地信号处理工具箱包含了各种经典地和现代地数字信号处理技术,是一个优秀地算法讨论与帮助设计地工具 .四、 FIR 数字滤波器设计地基本方法窗函数法窗函数法地设计思想是依据所要求地抱负滤波器频率响应名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 23 页精选学习资料 - - - - - - -
14、 - - ,设计一个 FIR滤波器,使之频率响应N 1j j nH e h n e 来靠近 .先由 地傅里叶反变换导M 0出抱负滤波器地冲激响应序列 h d n ,即：1 j jh d n H d e e d2由于 是矩形频率特性,所以 h d n 是一无限长地序列,且是非因果地,而要计地FIR滤波器地冲激响应序列是有限长地,所以要用有限长地序列 hn 来靠近无限长地序列h dn ,最有效地方法是截断n ,即 : h dn ,或者说用一个有限长度地窗口函数wn序列来截取h dh nw n h dn .依据复卷积公式,在时域中地乘积关系可表示成在频域中地周期性卷积关系,即可得所设计地FIR滤波器
15、地频率响应: FIR数字滤波其中,w ej为截断窗函数地频率特性.由此可见,实际地器地频率响应j h e靠近抱负滤波器频率响应地好坏,完全取决于窗函数地频率特性w ej.假如 wn 具有以下形式：名师归纳总结 w n0 ,n00 ,nN.即我们可采纳矩形窗函数wn第 8 页,共 23 页,1nNwn 相当于一个矩形,我们称之为矩形窗- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 将无限脉冲响应dhn 截取一段 h n 来近似为h dn .经过加矩形窗后所得地滤波器实际频率响应能否很好地靠近抱负频率响应呢？下图给出了理想滤波器加矩形窗后地情形 左上角图,矩形窗地频率响
16、应.抱负低通滤波器地频率响应如图中w ej为左下角图 .依据卷积定理,即得实际滤波器地频率响应H ej图形为图中右图.由图可看出,加矩形窗后使实际频率响应偏离抱负频率响应,主要影 响有三个方面：（1）抱负幅频特性陡直边缘处形成过渡带,过渡带宽取决于矩形窗 函数频率响应地主瓣宽度 .（2）过渡带两侧形成肩峰和波纹,这是矩形窗函数频率响应地旁瓣 引起地,旁瓣相对值越大,旁瓣越多,波纹越多 .（ 3）随窗函数宽度N 地增大,矩形窗函数频率响应地主瓣宽度减小,但不转变旁瓣地相对值 .为了改善滤波器地性能,需使窗函数谱满意：主瓣尽可能窄,以使设计出来地滤波器有较陡地过渡带；第一副瓣面积相对主瓣面积尽可能
17、小,即能量尽可能集中在主瓣,外泄少,使设计出来地滤波器地肩峰和余振小名师归纳总结 靠近于抱负滤波器.但是这两个条件是相互冲突地,实际应用中,折衷处第 9 页,共 23 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 理,兼顾各项指标 .上边只考虑了矩形窗,假如我们使窗地主瓣宽度尽可能地窄,旁瓣尽可能地小,可以获得性能更好地滤波器,通过转变窗地势状来达到这个目地 .在数字信号处理地进展过程中形成了不同于矩形窗地很多窗函数,这些窗函数在主瓣和旁瓣特性方面各有特点,可满意不同地要求 .为此,用窗函数法设计 FIR 数字滤波器时,要依据给定地滤波器性能指标挑选窗口宽度 N
18、 和窗函数 wn.下面详细介绍几类类窗函数及其特性 .1. 矩形窗矩形窗函数地时域形式可以表示为：w n R N 1,0nN10,其他它地频域特性为：WejejN21sinN2sin22.汉宁窗函数汉宁窗函数地时域形式可以表示为：w k05.1cos2nk1k,1 2,N它地频域特性为：名师归纳总结 W.05 W R0. 25W R21W R2 1ejN1第 10 页,共 23 页2NN- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 其中,W R为矩形窗函数地幅度频率特性函数.汉宁窗函数地最大旁瓣值比主瓣值低31dB,但是主瓣宽度比矩形窗函数地主瓣宽度增加了 1 倍
19、,为 8 /N.3.海明窗函数海明窗函数地时域形式可以表示为:k,1 2 ,N2 1wk0. 54.046cos2Nk1它地频域特性为:W RW0 . 54 W R0 . 23W R2N1N其中,W R为矩形窗函数地幅度频率特性函数.海明窗函数地最大旁瓣值比主瓣值低 瓣宽度是一样大地 .4.布莱克曼窗41dB,但它和汉宁窗函数地主增加一个二次谐波余弦重量,可进一步降低旁瓣,但主瓣宽度进一步增 加,增加 N 可削减过渡带 .频谱地幅度函数为：名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 23 页精选学习资料 - - - - - - - - - +0.045.三角窗函数三角窗是最简洁地
20、频谱函数W ej为非负地一种窗函数.三角窗函数地时域形式可以表示为：当 n 为奇数时：wk2k1,k1,12kn21n 2nn1knn1当 n 为偶数时：wk2k1,1,1kkn2n n2knnn2它地频域特性为：名师归纳总结 W RejejN21N21sinsinN12第 12 页,共 23 页42- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 三角窗函数地主瓣宽度为8 /N,比矩形窗函数地主瓣宽度增加了一倍,但是它地旁瓣宽度却小得多 .6.凯泽窗以上几种窗函数,都是以增加主瓣宽度为代价来降低旁瓣 .凯泽窗就可自由挑选主瓣宽度和旁瓣衰减 ,如图（一） . 图（ 2
21、）式中 I0x 是零阶贝塞尔函数,参数 可自由挑选,打算主瓣宽度与旁瓣衰减 . 越大, wn窗越窄,其频谱地主瓣变宽,旁瓣变小 .一般取 4 9, =5.44 接近汉明 =8.5 接近布莱克曼名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页,共 23 页精选学习资料 - - - - - - - - - =0 为矩形 . 7、多尔夫 -切比雪夫窗定义：w n 21112MT 2Mcos2k 1cos2nk1, -M=n=MMk1M2M其中,是一个用分数表示地旁瓣相对幅度cosh1arcosh12MT e x 是 X 地第 e阶切比雪夫多项式.不同地窗函数对信号频谱地影响是不一样地,这主要是由
22、于不同地窗函数,产生泄漏地大小不一样,频率辨论才能也不一样.信号地截断产生了能量泄漏,而用 FFT 算法运算频谱又产生了栅栏效应,从原理上讲这 两种误差都是不能排除地,但是我们可以通过挑选不同地窗函数对它们地影响进行抑制 .矩形窗主瓣窄,旁瓣大,频率识别精度最高,幅值识别精 度最低；布莱克曼窗主瓣宽,旁瓣小,频率识别精度最低,但幅值识别精 度最高 .五、 MATLAB 仿真滤波实现5.1 MA TLAB 软件简介MATLAB 是由美国 mathworks 公司发布地主要面对科学运算、可视化以及交互式程序设计地高科技运算环境.它将数值分析、矩阵运算、科名师归纳总结 - - - - - - -第
23、14 页,共 23 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学数据可视化以及非线性动态系统地建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用地视窗环境中,为科学讨论、工程设计以及必需进行有效数值运算地众多科学领域供应了一种全面地解决方案,并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言（如 际科学运算软件地先进水平 .C、 Fortran）地编辑模式,代表了当今国MATLAB 产品族可以用来进行以下各种工作：数值分析,数值和符 号运算,工程与科学绘图,掌握系统地设计与仿真,通讯系统设计与仿 真,财务与金融工程 .5.1.1 友好地工作平台和编程环境MATLAB由一系列工具组成.这些工具便利用
24、户使用MATLAB地函数和文件,其中很多工具采纳地是图形用户界面.包括 MA TLAB 桌面和命令窗口、历史命令窗口、编辑器和调试器、路径搜寻和用于用户浏览帮助、工作空间、文件地浏览器.随着 MATLAB地商业化以及软件本身地不断升级, MATLAB 地用户界面也越来越精致,更加接近 界面,人机交互性更强,操作更简洁 .5.1.2 简洁易用地程序语言Windows 地标准Matlab 一个高级地矩阵 /阵列语言,它包含掌握语句、函数、数据结构、输入和输出和面对对象编程特点.用户可以在命令窗口中将输入语句与执行命令同步,也可以先编写好一个较大地复杂地应用程序（M 文件）后再一起运行 .5.1.3
25、 强大地科学运算机数据处理才能MATLAB 是一个包含大量运算算法地集合 .其拥有 600 多个工程中要用到地数学运算函数,可以便利地实现用户所需地各种运算功能 .函数中所使用地算法都是科研和工程运算中地最新讨论成果,而前经过了各种优名师归纳总结 化和容错处理 .在通常情形下,可以用它来代替底层编程语言,如C 和第 15 页,共 23 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - C+ . 在运算要求相同地情形下,使用MA TLAB 地编程工作量会大大削减.5.1.4 杰出地图形处理功能MATLAB 自产生之日起就具有便利地数据可视化功能,以将向量和矩阵用图形表
26、现出来,并且可以对图形进行标注和打印 括二维和三维地可视化、图象处理、动画和表达式作图 和工程绘图 .5.1.5 应用广泛地模块集合工具箱.高层次地作图包 .可用于科学运算MATLAB对很多特地地领域都开发了功能强大地模块集和工具箱.一般来说,它们都是由特定领域地专家开发地,用户可以直接使用工具箱学习、应用和评估不同地方法而不需要自己编写代码 .5.1.6 有用地程序接口和发布平台新版本地 MATLAB可以利用 MA TLAB 编译器和 C/C+ 数学库和图形库,将自己地 MATLAB 程序自动转换为独立于 MATLAB 运行地 C 和C+ 代码 .答应用户编写可以和 MATLAB 进行交互地
27、 C 或 C+语言程序 .5.1.7 应用软件开发（包括用户界面）在开发环境中,使用户更便利地掌握多个文件和图形窗口；在编程方面支持了函数嵌套,有条件中断等；在图形化方面,有了更强大地图形标注和处理功能,包括对性对起连接注释等 .5.2 设计主要用到地 MA TLAB 函数（1）H,w=freqzB,A,N B 和 A 分别为离散系统地系统函数分子、分母名师归纳总结 多项式地系数向量,N 为正整数,返回量H 就包含了离散系统频响在第 16 页,共 23 页0 pi 范畴内 N 个频率等分点地值,向量w 就包含 范畴内N 个频率等分点 .调用中如 N 默认,默认值为512.- - - - - -
28、 -精选学习资料 - - - - - - - - - （2）figure figure 是建立图形地意思,系统自动从1, 2,3,4.来建立图形,数字代表第几幅图形,figure1 ,figure2 就是第一其次副图地意思 .（3）% 这是添加注释地意思,没什么实际意义 . （4）tittle 题目标注5w=boxcarn 输入参数 n 是窗函数地长度；输出参数 w 是由窗函数地值组成地 n 阶向量,从功能上讲,该函数又等价于 w=ones.n,1.6 b=firn,wn,win 输入参数win 用来指定所使用地窗函数类型,其长度为 n+1,默认情形下,win 为海明窗 .返回地向量b 为滤波
29、器地系数,它地阶数为 n+1.7xlabel x 轴标注 ylable y 轴标注 .8hold on 在循环嵌套下,画图假如使用hold on 命令可以保留上一次地图形,但每次画出地曲线地样式都相同 .9plot 二维画图, plotx,y % x 为图形上之 x 坐标向量, y 为其对应地 y坐标向量 .此外,仍可以对图形进行掌握,plot 指令除了接受 x 及 y 坐标外,仍可接受一个字符串输入,用以掌握曲线地颜色、格式及线标,其使用语法如下： plotx, y, CLM 其中 C 代表曲线地颜色（Colors）, L 代表曲线地格式（Line Styles）, M 代表曲线所用地线标（
30、Markers ） . 颜格标 .仍比如： plotx,y,: 其中：代表点线 .10axis 坐标设置,比如 axis0 2*pi -0.5 0.5,x 地坐标范畴是 0 到2, y 地范畴是 -0.5 到 0.5.5.3 试验结果分析（1）相同地窗口加不同地窗长程序一、汉宁窗不同窗长名师归纳总结 - - - - - - -第 17 页,共 23 页精选学习资料 - - - - - - - - - function lpfir5 wc=0.25*pi ；N=11 21 41 ；M=N-1 ；n1=0:N1-1 ；n2=0:N2-1 ；n3=0:N3-1 ；hl1=fir1M1,wc/pi,h
31、anningN1；hl2=fir1M2,wc/pi,hanningN2；hl3=fir1M3,wc/pi,hanningN3；h1,w11=freqzhl1,1,512 ；h2,w12=freqzhl2,1,512 ；h3,w13=freqzhl3,1,512 ；plotw11/pi,20*logabsh1/maxabsh1；hold on plotw12/pi,20*logabsh2/maxabsh2,:；hold on plotw13/pi,20*logabsh3/maxabsh3,-；axis0 1 -350 10 ；名师归纳总结 - - - - - - -第 18 页,共 23 页精选
32、学习资料 - - - - - - - - - title 汉宁窗不同窗长 ；xlabel / ； ylabel|Hej； |legendM=10,M=20,M=40；end图（ 3）名师归纳总结 图（ 3）分别给出了M=10 ,M=20 及 M=40时地Hej地幅频特性曲第 19 页,共 23 页线可以看出,当M 取不同值时,Hej都在不同程度上近似于.M 过小时,通频带过窄,且阻带内纹波较大,过渡带较宽.当 M增大时,Hej近似地程度越来越好,即通频带接近0.25 ,- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 阻带纹波减小,过渡带变窄 .由该图也可以发觉,当M
33、 增大时,通带内显现了纹波,随着M 地连续增大,这些纹波并不消逝,只是最大地上冲越来越接近于间断点（C0.25）.这种现象称作吉布斯现象.（2）不同窗口加相同地窗长程序二、同窗长地汉宁窗与矩形窗比较function lpfir4wc=0.25 ；N=21 ；M=N-1 ；hl1=fir1M,wc,hanningN；hl2=fir1M,wc,boxcarN；h1,w11=freqzhl1,1,512 ；h2,w12=freqzhl2,1,512 ；plotw11/pi,20*logabsh1/maxabsh1；hold on名师归纳总结 plotw12/pi,20*logabsh2/maxabs
34、h2,:；第 20 页,共 23 页title 同窗长地汉宁窗与矩形窗比较；xlabel / ； ylabel|Hej |- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - legend 汉宁窗 ,矩形窗 end图（ 4）过渡带地宽度：由于对于不同地窗口而言它们地主瓣宽度不一样,因此例如矩形窗4/ N ,汉宁窗8N ,因此对于不同窗口过渡带宽度不同 .阻带衰减：不同窗口,当旁瓣地幅度衰减速率比较快地时候,就阻带地 衰减就会增大 .汉宁窗相对于矩形窗就具有这样地性质,旁瓣衰减较快 .吉布斯现象：矩形窗地吉布斯现象比汉宁窗要明显,这与旁瓣地多少和衰名师归纳总结 减速率地快慢
35、有关,汉宁窗相对于矩形窗,旁瓣较少,衰减较快.第 21 页,共 23 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - （3）窗函数要求a、主瓣尽可能窄,以获得较陡地过渡带 . b、最大地副瓣相对于主瓣尽可能地小,也即能量集中在主瓣中 .这样,就可以削减肩峰和余振,提高阻带地衰减.这两项要求不行能同时得到最佳,常用地窗函数是在这两个因素之间取得适当地折衷 .往往需要增加主瓣宽度以换取副瓣地抑制,假如选用一个窗函数地主要目地是为了得到较锐地截至,就应选用主瓣较窄地窗函数,这样在通带中将产生一些震荡 ,在阻带中会显现显著地波纹.假如主要目地是为了得到平整地幅度响应和较小
36、地阻带波纹,这是选用地窗函数地副瓣电平就要较小,但所设计地 FIR 滤波器地截止锐度就不会很大 .六、心得体会及总结通过整个设计过程,让我感受最深地就是MATLAB 功能地强大性与把握编程各种函数和语句地重要性 .当然第一要明白所要编程运行地对象地原理 .在课程设计地过程中,我深深地感受到我们所学地东西太少了,需要学习地东西太多了,真地是学无止境.学习地过程是艰辛地,但是同时也是欢乐地,让我们大家朝着自己各自地目标努力奋斗,努力学习吧,欢乐生活,欢乐学习,终将一天我们会胜利地 .数字信号处理是我们地专业课程,是我们将来从事通事业地基本保证 .通过对该课程地学习,我们对数字信号处理有了更进一步地
37、懂得：通过对 数字滤波器地设计,我们也明白了数字滤波器地基本结构和基本特性,而且仍把握了基本地撰写论文地势式和思路.通过对作为论文地重要部分名师归纳总结 MATLAB地运用,从而大大提高了我们对运算,变成和绘图于一体地该第 22 页,共 23 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 应用软件地运用才能.而且通过此次地课程设计,使我们在学习理论基础学问地同时学会了应用MATLAB ,增强了对理论学问地懂得.尽管现在只是初步学会了简洁数字滤波器地设计,离真正把握仍有一 定距离,但这段日子的确令我收益匪浅,这将对我今后地学习产生积极地影响 .七、参考文献【1】薛定宇 陈阳泉著 高等应用数学问题地 版） 清华高校出版社 2022年 10月MATLAB 求解（其次【2】胡广书著数字信号处理 理论、算法与实现（其次版）清华高校出版社 2003年8月【3】王世一著数字信号处理（修订版）北京理工高校出版社 2003年2月名师归纳总结 - - - - - - -第 23 页,共 23 页