基于Kaiser的FIR数字滤波器设计报告书Word下载.doc
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电信1003班
学号
201046830509
题目
基于Kaiser窗的FIR数字低通滤波器设计
课题性质
工程技术研究
课题来源
自拟课题
指导教师
李相国
同组姓名
主要内容
设计一个具有如下性能指标的FIR数字低通滤波器：
=0.25，=0.4，=0.01，=0.001；
窗函数为Kaiser窗；
分析最后设计结果性能。
任务要求
1.温习窗函数法设计数字FIR滤波器的原理和设计方法；
2.求出最后所设计出的滤波器冲激响应系数；
3.绘制所设计滤波器的增益响应曲线。
参考文献
[1]胡广书.数字信号处理—理论、算法与实现[M].北京:
清华大学出版社,1997.
[2]R.Lyons.UnderstandingDigitalSignalProcessing[M].2nded.PrenticeHallPTR.,2004.
[3]A.V.奥本海姆,R.W.谢弗andJ.R.巴克.离散时间信号处理[M].第二版.西安交通大学出版社,2001.
[4]S.K.Mitra.DigitalSignalProcessing:
AComputer-BasedApproach[M].3rded.McGraw-Hill,2005.
审查意见
指导教师签字：
教研室主任签字：
年月日
说明：
本表由指导教师填写，由教研室主任审核后下达给选题学生，装订在设计（论文）首页
1需求分析
基于Kaiser窗的FIR低通滤波器是利用Kaiser函数截取无限冲击响应h（n），最后利用函数freqz得到加窗后的滤波器的幅频响应和相频响应。
2概要设计
开始
读入窗口长度M
计算hd（n）
用Kaiser窗函数求w（n）
计算H（k）=frez[h（n）]
绘图子（函数）绘制H（k）幅度相位曲线
结束
图6-1主程序框图
计算h（n）=hd（n）w（n）
（1）代入参数值，计算、、、、M的值：
omegap=0.25*pi;
omegas=0.4*pi;
deltap=0.01;
deltas=0.001;
omegac=（omegap+omegas）/2;
deltaomega=omegas-omegap;
As=-20*log10（deltas）;
beta=0.1102*（As-8.7）;
M=ceil（（As-8）/（2.285*deltaomega））;
（2）定义定义域，Kaiser函数求得，截取冲击响应h（n）得出滤波器时域值h,并求其频域特性：
n=0:
M;
p=M/2;
wk=kaiser（M+1,beta）;
h=（sin（omegac*（n-p））./（pi*（n-p+eps）））.*wk'
;
[H,w]=freqz（h,1）;
（3）定义定义域，画滤波特性
Nc=fix（omegac/（pi/length（w）））;
>
Hd=[ones（1,Nc）,zeros（1,length（w）-Nc）];
N=length（h）;
L=N/2;
b=2*（h（L:
-1:
1））;
k=[1:
1:
L];
k=k-0.5;
w1=[0:
511]'
*pi/512;
A2=cos（w1*k）*b'
E=Hd-A2'
subplot（3,1,1）
stem（n,h,'
fill'
'
MarkerSize'
2）
axis（[0,N,-0.1,0.5]）
subplot（3,1,2）
plot（w,20*log10（abs（H）））
axis（[0pi-10010]）
subplot（3,1,3）
plot（w,E）
axis（[0pi-0.0010.001]）
3运行环境
Window2003系统和Win7系统
4开发工具和编程语言
Matlab软件、Matlab语言
5详细设计
clear;
----【清除变量】----------------------------------
-----【利用计算得出和】----------
----【利用算得、和阶数M】------------------------------------------------
--------【根据Kaiser函数求得，截取冲击响应得到
滤波器时域表达式】-----------------------------------------
-------【利用frez函数求出滤波器频域的表达式】----------------------------------------
----------【定义定义域，画滤波特性，所利用的函数有：
fix取整函数，ones生成全1矩阵，zeros生成全零矩阵，subplot画子图，plot画图函数，axis函数规定横纵坐标范围】---------------------------------
6调试分析
此次课程设计没有调用子函数，整个程序实现得出基于Kaiser窗函数的滤波特性，在编写的过程中，通过查阅Matlab书籍和数字信号处理教科书，不断完善，不断修改，得到理想的实验结果。
7测试结果
心得体会
通过本次课程设计，又加深了对软件Matlab的使用以及其中函数的熟悉，最重要的是学习了如何利用窗函数法设计FIR滤波器，从自己的基于Kaiser窗函数的FIR低通滤波器的设计，知道如何实现FIR的滤波器的设计；
同样，高通，带通设计思路也会很清晰，以及牵涉到利用其它窗函数，和IIR滤波器设计，相信经过自己的慢慢学习，也会设计出来。
因此，自己通过这次课程设计，收获颇为丰富。
信息科学与工程学院课程设计成绩评价表
课程名称：
数字信号处理
设计题目：
专业：
电子信息工程班级：
1003班姓名：
董成成学号：
序号
评审项目
分数
满分标准说明
1
内容
思路清晰，语言表达准确，概念清楚，论点正确；
设计方法科学，分析归纳合理；
结论严谨，设计有应用价值。
任务饱满，工作量适中
2
创新
内容新颖，设计能反映新技术，对前人工作有改进或突破，或有独特见解
3
完整性、实用性
整体构思后合理，理论依据充分，设计完整，实用性强
4
数据准确、可靠
数据准确，算法设计合理
5
规范性
设计格式、绘图、实验数据、标准的运用等符合有关标准和规定
6
纪律性
遵守课程设计纪律，听从指导教师安排，设计过程态度认真
7
答辩
准备充分，思路清晰、论点正确、对设计方案理解深入，问题回答有理有据，简明正确
总分
综
合
意
见
该生对设计内容熟悉，实验方法科学，设计完整。
课程设计报告内容充实，完成了课程设计任务。
综合评定成绩为：
指导教师李相国2013年6月28日
10
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