1、华北电力大学1.实验目的加深理解FIR数字滤波器的时域特性和频域特性，掌握FIR数字滤波器的设计原理与设计方法，以及FIR数字滤波器的应用。2.实验原理3.实验内容与步骤4.数据处理与总结1.（1）clear;M=9;omega=pi/3;b1=fir1（M,1/3,boxcar（M+1）;H1,w1=freqz（b1,1,512）;H1_db=20*log10（abs（H1）;%-hammingb2=fir1（M, 1/3, hamming（M+1）;H2,w2=freqz（b2, 1, 512）;H2_db=20*log10（abs（H2）;%-hanningb3=fir1（M,1/3,h
2、anning（M+1）;H3,w3=freqz（b3, 1, 512）;H3_db=20*log10（abs（H3）;subplot（3,1,1）; stem（b1）;title（矩形窗得到的FIR滤波器脉冲响应）subplot（3,1,2）; stem（b2）;哈明窗得到的FIR滤波器脉冲响应subplot（3,1,3）; stem（b3）;汉宁窗得到的FIR滤波器脉冲响应figure plot（w1,H1_db,w2,H2_db,-r,w3,H3_db,-g）;Frequency response） legend（rectangular window,hamming windowhanni
3、ng window grid on（2）幅频响应的图（3）%-输入k=0:511;x=1+2*cos（pi/4.*k）+cos（pi/2.*k）;y1=filter（b1,1,x）;Y1=abs（fftshift（fft（y1）; stem（Y1）;矩形窗得到的输出波形y2=filter（b2,1,x）;Y2=abs（fftshift（fft（y2）; stem（Y2）;哈明窗得到的输出波形y3=filter（b3,1,x）;Y3=abs（fftshift（fft（y3）; stem（Y3）;汉宁窗得到的输出波形2.（1）clear;M=15;f = 0 3/7 4/7 5/7 1; m =
4、1 1 0.389 0 0;b = fir2（M, f, m）;h,w = freqz（b, 1, 128）;figure（1）;plot（f,m,w/pi,abs（h）;Ideal, fir2 DesignedComparison of Frequency Response Magnitudesfigure（2）;H_db=20*log10（abs（h）;plot（w,H_db）;Frequency Responsegrid（2）.Ad4改为0.5，得Ad4改为0.2，得3.f = 0 1/7 2/7 3/7 5/7 6/7 13/14 1; m = 0 0 0.456 1 1 0.456
5、0 0;Ad2改为0.789 Ad6不变，得4.N=512;M,wc,beta,ftype=kaiserord（0.3 0.4 0.6 0.8,0 1 0,0.01 0.1087 0.01）b=fir1（M,wc,bandpass,kaiser（M+1,beta）,noscaleH,w=freqz（b,1,N）;figure（1）subplot（2,1,1）plot（w,20*log10（abs（H）xlabel（频率ylabel（幅度/dbsubplot（2,1,2）plot（w,angle（H）幅度/radM=45;a=0.5;b=0.5;f=0 0.3 0.35 0.4 0.6 0.7
6、0.8 1;m=0 0 a 1 1 b 0 0;b=fir2（M,f,m）;5.实验思考题1. 为什么通信应用中需要线性相位？相位失真将会对信号产生什么影响?答：为了不产生相位失真，相位失真会使信号延时，产生失真。2. 为什么FIR滤波器无需考虑稳定性问题？FIR滤波器传输函数的极点固定在原点，所以一定是稳定的系统。3. 在相同的设计指标时，为何FIR数字滤波器的阶数远高于IIR数字滤波器的阶数？由于FIR滤波器传输函数的极点固定在原点，所以只能用较高的阶数达到高的选择性。4. 线性相位的条件是什么？如果单位脉冲响应h（n）（为实数）具有偶对称或奇对称性，则FIR数字滤波器具有线性相位特性。5
7、. 在FIR窗口法设计中，为何采用不同特性的窗函数？选用窗函数的依据是什么？为了改善阻带波动，依据是在满足阻带衰减的前提下，尽可能的选择主瓣宽度较小的窗函数。6. 在频率取样法中，如果阻带衰耗不够，采取什么措施？增加过渡带采样点7. 窗口法和频率取样法的优缺点是什么？窗口法是在时域逼近理想滤波器的单位脉冲响应，所以会用窗函数截断得到有限长的序列，因此，会产生吉布斯现象，即通带或阻带内有波动，也同时会产生过渡带；频率取样法是使所设计的M阶FIR滤波器的频率响应在M+1个取样点上与理想滤波器的频率响应相等，优点是取样点上的点严格与理想滤波器相等，但是缺点是增加滤波器阶数M对阻带的波动几乎没有改善。8. FIR数字滤波器可否设计成非因果离散系统？不能
