在matlab中使用不同的窗函数构造FIR数字低通滤波器

最新推荐文章于 2025-11-17 20:56:22 发布

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#DSP

本文介绍了使用不同窗函数设计FIR滤波器的方法，并通过Matlab实现了理想低通滤波器的设计。针对不同的窗函数，如矩形窗、凯泽窗等，展示了其频率响应特性，并对10Hz信号进行了滤波处理。

目的：
1．通过窗函数法设计FIR滤波器
2．使用窗函数法设计FIR滤波器，了解窗函数的形式和长度对滤波器性能的影响。

原理：
ex5.1

实现环境：
Matlab

理想低通滤波器设计：

function my_output=ideallp(wc,N)
%Ideal Lowpass filter computation
%------------------------------------
%[hd]=ideal_lp(wc,M)
% hd=ideal impulse response between 0 to M-1
% wc=cutoff frequency in radians
% M=length of the ideal filter
%
alpha=(N-1)/2;
n=0:1:(N-1);
m=n-alpha+eps;
my_output=sin(wc*m)./(pi*m);
end

Boxcar窗

wp=0.2*pi;                          
ws=0.3*pi;                         
deltaw=ws-wp;                     
N=ceil(1.8*pi/deltaw);              
wc=(wp+ws)/2;                       
hd=ideallp(wc,N);                    
wd1=boxcar(N)';                     
h1=hd.*wd1;                         
[H1,w]=freqz(h1,1);                
plot(w/pi,20*log10(abs(H1)));
title('矩形窗');

得到频率响应曲线如下：

2.Kaiser窗

wp=0.2*pi;
ws=0.5*pi;
As=50;                              
deltaf=(ws-wp)/(2*pi);
N=ceil((As-7.95)/(14.36*deltaf))+1; %
beta=0.1102*(As-8.7); 
wdkai=kaiser(N,beta)';
wc=(ws+wp)/2;
hd=ideallp(wc,N);
h=hd.*wdkai;
[H,w]=freqz(h,1);
plot(w/pi,20*log10(abs(H)));
title('凯泽窗');

得到频率响应图像如下：

3.triang