1、 实验六 FIR 数字滤波器设计 学院： 班级： 姓名： 学号： 一、实验目的 1. 掌握 FIR 数字滤波器设计方法，理解窗函数的意义； 2. 掌握利用数字滤波器处理连续信号的方法。 二、实验内容 1. 用窗函数法设计一线性相位低通 FIR 数字滤波器，截止频率radc 4 。窗口长度 N=15， 33。要求在两种窗口长度情况下，分别求出 h(n)，画出出相应的幅频特性和相频特性曲线，观察 3dB 带宽和20dB 带宽。总结窗口长度 N 对滤波特性的影响。 2. 4/,33 cn ，用四种窗函数设计线性相位低通滤波器。绘制相应的幅频特性曲线，观察 3dB 和 20dB 带宽以及阻带最小衰减，
2、比较四种窗函数对滤波特性的影响。 三、实验要求 1.设计 FIR 数字滤波器，画出滤波器的频率特性； 2.滤除心电信号中的高频及基线漂移； 3.编写实验报告； 4.*对比 IIR 滤波器与 FIR 滤波器在设计、性能等方面的异同。 四、实验程序及数据 1. 用窗函数法设计一线性相位低通 FIR 数字滤波器 （ 1）程序： clc clear close all N=15; wc=pi/4; alpha=(N-1)/2; n=0:1:N-1; m=n-alpha+eps; hd=sin(wc*m)./(pi*m); wn=(hamming(N); h=hd.*wn; figure(1) freq
3、z(h,1);title(N=15 时滤波器频率特性 ) figure(2) t=0:0.01:5-0.01; x=sin(2*pi*t); x1=sin(40*pi*t); x2=x+x1; y=filter(h,2,x2); subplot(211); plot(x2);title(加 噪后输入函数波形 ) subplot(212); plot(y);title(滤波后输入函数波形 ) （ 2）图像： (3)总结：通过对比 N=33和 N=15时的滤波之后的图形可以发现， N=33时滤波效果更好，说明在用窗函数法设计 fir 滤波器时，应当适当的选取较大的 N 值，这样才能使滤波效果更好。
4、 2.N=33，加四种窗设计 fir (1)程序： clc clear close all N=33; wc=pi/4; alpha=(N-1)/2; n=0:1:N-1; m=n-alpha+eps; hd=sin(wc*m)./(pi*m); wn=(hamming(N);%将 hamming换成 hanning,blackman,bartlett即可加四种窗 h=hd.*wn; figure(1) freqz(h,1);title(N=33 时滤波器频率特性 ) figure(2) t=0:0.01:5-0.01; x=sin(2*pi*t); x1=sin(40*pi*t); x2=x
5、+x1; y=filter(h,2,x2); subplot(211); plot(x2); title(加噪 后输入函数波形 ) subplot(212); plot(y); title(滤波后输入函数波形 ) （ 2）图像： （加哈明窗时的波形同实验一中 N=33 时的波形） 五、实验总结 窗口长度 N 越大，对应的一种窗口下，过渡带宽越窄，则滤波器的滤波特性越好。 FIR 滤波器设计主要应用的是窗函数设计法，据观察batlett 窗的线性相位较好一些， blackman 窗的阻带最小衰减最大。而hamm 窗的阻带最小衰减较大，过渡带宽度也比较适中，应用比较广泛。而且窗的主瓣宽度越窄，分辨率越高。由于 滤波器无法达到理想状态，所以过滤后的波形或多或少有些失真。
