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FIR数字滤波器的MATLAB设计+文献综述(10)

时间:2017-02-13 12:52来源:毕业论文
理想滤波器单位脉冲响应往往都是无限长序列,而且是非因果的,但FIR的滤波器系数h(n)长度是有限的,最简单的办法就是按滤波器系数长度直接截取其一


理想滤波器单位脉冲响应往往都是无限长序列,而且是非因果的,但FIR的滤波器系数h(n)长度是有限的,最简单的办法就是按滤波器系数长度直接截取其一段来代替。这样的突然截断在时域有跳变,导致设计出的滤波器特性变差。为了改善设计滤波器的特性,用可以用一个向两边衰减的窗函数与理想滤波器单位脉冲响应相乘: ,减小系数截断带来的时域有跳变造成的误差。

5.1.2几种常用的窗函数
由上面的分析可知,窗函数法的设计关键是窗函数的选择。实际应用中比较常用的窗函数有:矩形(Rectangle)窗函数、三角形((Bartlett)窗函数、汉宁(Hanning)窗函数、汉明(Hamming)窗函数、布莱克曼(Blackman)窗函数和凯塞(Kaiser)窗函数。下面首先介绍这些窗函数的特点。

(1)矩形窗(Rectangle Window)
窗函数的表达式:                                           (5.1)   
其频率响应为:                            (5.2)
其幅度函数为:                                       (5.3)
时域与频谱曲线图5.1,运行程序见附录1
 
图5.1 矩形窗时域与频谱曲线图
(2) 三角形窗(Bartlett Window)
窗函数的表达式:
                  (5.4)
其频率响应为:   
             (5.5)
时域与频谱曲线图5.2,运行程序见附录2
 
图5.2 三角窗时域与频谱曲线图

(3) 汉宁(Hanning)窗(升余弦窗)
窗函数的表达式:               (5.6)
频率响应为:                        (5.7)
          (5.8)
时域与频谱曲线图5.3,运行程序见附录3
 
图5.3 汉宁窗时域与频谱曲线图

(4) 汉明(Hamming)窗(改进的升余弦窗)
窗函数的表达式:                   (5.9)其频率响应为:  
   (5.10)
其幅度响应为:  
        (5.11)
时域与频谱曲线图5.4,运行程序见附录4
 
图5.4 汉明窗时域与频谱曲线图

(5) 布拉克曼(Blackman)窗
窗函数的表达式:       (5.12)
其频率响应为:
 
                                                             (5.13)
其幅度响应为:
      (5.14)
时域与频谱曲线图5.5,运行程序见附录5
 
图5.5 布莱克曼窗时域与频谱曲线图

(6) 凯塞(Kaiser)窗
窗函数的表达式: FIR数字滤波器的MATLAB设计+文献综述(10):http://www.751com.cn/tongxin/lunwen_2868.html
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