有限的沖激響應濾波器算法實驗

1、福州大學至誠學院dsps 原理及應用實驗報告實驗題目：實驗三 有限沖激響應濾波 器（ fir）算法實驗 姓名：學號：系別：信息工程系專業(yè)：通信工程年級：2011 級同組姓名：實驗時間：2014.11.102014.11.112014 年 11 月 14 日實驗 3 ：有限沖激響應濾波器（ fir）算法實驗1. 實驗目的1.1 掌握用窗函數(shù)法設計 fir 數(shù)字濾波器的原理和方法；1.2 熟悉線性相位 fir 數(shù)字濾波器特性；1.3 了解各種窗函數(shù)對濾波器特性的影響。2. 實驗設備pc 兼容機一臺；安裝 code composer studio 3.1 軟件。3. 實驗原理3.1 有限沖激響應數(shù)字

2、濾波器的基礎理論。3.2 模擬濾波器原理 （巴特沃斯濾波器、切比雪夫濾波器、橢圓濾波器、 貝塞爾濾波器） 。3.3 數(shù)字濾波器系數(shù)的確定方法。3.4 根據(jù)要求設計低通 fir 濾波器：要求：通帶邊緣頻率 10khz ，阻帶邊緣頻率 22khz ，阻帶衰減 75db ，采樣頻 率 50khz 。設計：過渡帶寬度 = 阻帶邊緣頻率 - 通帶邊緣頻率 =22-10=12khz ；采樣頻率： f1= 通帶邊緣頻率 +（ 過渡帶寬度)/2=10000+12000/2=16khz1=2 f1/fs=0.64 ；理想低通濾波器脈沖響應：h1n=sin(n 1)/n/ =sin(0.64 n)/n/ 3.4.

3、4 根據(jù)要求，選擇布萊克曼窗，窗函數(shù)長度為：n=5.98fs/ 過渡帶寬度 =5.98*50/12=24.93.4.5 選擇 n=25 ，窗函數(shù)為：wn=0.42+0.5cos(2 n/24)+0.8cos(4 n/24)3.4.6 濾波器脈沖響應為：hn=h1nwn |n| 12 hn=0 |n| >123.4.7 根據(jù)上面計算，各式計算出 hn ，然后將脈沖響應值移位 為因果序列。3.4.8 完成的濾波器的差分方程為： yn=-0.001xn-2-0.002xn-3-0.002xn-4+0.01xn-5 -0.009xn-6-0.018xn-7-0.049xn-8-0.02xn-9

4、+0.11xn-10+0.28xn-11+0.64xn-12+0.28xn-13-0.11xn-14-0.02xn-15 +0.049xn-16-0.018xn-17-0.009xn-18+0.01xn-19 -0.002xn-20-0.002xn-21+0.001xn-223.5 程序流程圖：4. 實驗步驟4.1 實驗準備： 設置軟件仿真模式；啟動 ccs 3.34.2 打開工程，瀏覽程序： 打開工程文件 fir.pjt 。4.3 編譯并下載程序：4.4 打開觀察窗口：選擇菜單 view graph time/frequency., 進行如下設置：選擇菜單 view graph time/f

5、requency., 進行如下設置：選擇菜單 view graph time/frequency., 進行如下設置：在彈出的圖形窗口中單擊鼠標右鍵，選擇“ clear display4.5 設置斷點：在有注釋“ break point ”的語句設置軟件斷點4.6 運行并觀察結果：1）選擇“ debug ”菜單的“ animate ”項，或按 alt+f5 鍵運行程序。2）觀察“ input ”、“ output ”窗口中時域圖形；觀察濾波效果（ 3）鼠標右鍵單擊“ input ”和“ output ”窗口，選擇“ properties ”項， 設置“ display type ”為“ fft magitude ”，再單擊“ ok”按鈕結束設置。 （4）觀察“ input ”、“ output ”窗口中頻域圖形；理解濾波效果。4.7 退出 ccs5. 實驗結果f 輸入波形為一個低頻率的正弦波與一個高頻的正弦波疊加而成。6. 實驗心得與體會通過本次實驗，我學會了怎樣使用窗函數(shù)設計 fir 數(shù)字濾波器，明白了 fir 數(shù)字濾波器的特性及各種窗函數(shù)對數(shù)字濾波器的影響， 并進一步認識了怎樣使用 ccs 3