用窗函数法设计f.i.r滤波器时 滤波器的过渡带宽度和阻带衰减各与哪些因素有关

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用窗函数法设计f.i.r滤波器时,滤波器的过渡带宽度和阻带衰减各与哪些因素有关? ...~

为了改善FIR滤波器性能,要求窗函数的主瓣宽度尽可能窄,以获得较窄的过渡带;旁瓣相对值尽可能小,数量尽可能少,以获得通带波纹小,阻带衰减大,在通带和阻带内均平稳的特点,这样可使滤波器实际频率响应更好地逼近理想频率响应。最小阻带衰减只由窗形决定,不受N的影响;而过渡带的宽度则既和窗形状有关,且随窗宽N的增加而减小。

将模拟频率转化为数字频率,设取样时间为T(要满足抽样定理)
Ωp=2π*fp*T Ωs=2π*fs*T
过渡带宽度△Ω=Ωp-Ωs
阻带衰减已经超过74db,要选用Kaiser窗了,Kaiser的参数可变,要根据公式确定滤波器的参数
一般都选用Ⅰ型线性相位滤波器即滤波器阶数M为偶数,程序如下:
wp=;ws=;Ap=1;As=100;
Rp=1-10.^(-0.05*Ap);Rs=10.^(-0.05*As);
f=[fp fs];
a=[0 1];
dev=[Rp Rs];
[M,wc,beta,ftype]=kaiserord(f,a,dev);
M=mod(M,2)+M;
h=fir1(M,wc,ftype,kaiser(M+1,beta));
omega=linspace(0,pi,512);
mag=freqz(h,[1],omega);
plot(omega/pi,20*log10(abs(mag)));
grid;
omega1=linspace(0,wp,512);
h1=freqz(h,[1],omega1);
omega2=linspace(ws,pi,512);
h2=freqz(h,[1],omega2);
fprintf('Ap=%.4f
',-20*log10(min(abs(h1))));
fprintf('As=%.4f
',-20*log10(max(abs(h2))));

运行程序可以得到滤波器的通阻带衰减,画出频率响应,若同阻带衰减不满足要求还可以使用滤波器的优化,一般使用的等波纹FIR进行优化

为了改善FIR滤波器性能,要求窗函数的主瓣宽度尽可能窄,以获得较窄的过渡带;旁瓣相对值尽可能小,数量尽可能少,以获得通带波纹小,阻带衰减大,在通带和阻带内均平稳的特点,这样可使滤波器实际频率响应更好地逼近理想频率响应。

最小阻带衰减 过渡带带宽△w

矩形窗:20.9dB 0.92π/M

汉宁窗:43.9dB 3.11π/M

海明窗:54.5dB 3.32π/M

布莱克曼窗:75.3dB 5.56π/M

扩展资料:

FIR滤波器窗函数设计法 有限单位脉冲响应(FIR >滤波器的一种设计方法,它的设计思想是:把求得的无限单位脉冲响应,通过窗函数直接截取为有限序列,作为FIR滤波器的单位脉冲响应,设Ha hem)为指标所要求的滤波器的频率响应,其对应的单位脉冲响应为无限长,可表示为1。

参考资料来源:百度百科-FIR滤波器窗函数设计法



为了改善FIR滤波器性能,要求窗函数的主瓣宽度尽可能窄,以获得较窄的过渡带;旁瓣相对值尽可能小,数量尽可能少,以获得通带波纹小,阻带衰减大,在通带和阻带内均平稳的特点,这样可使滤波器实际频率响应更好地逼近理想频率响应。最小阻带衰减只由窗形决定,不受N的影响;而过渡带的宽度则既和窗形状有关,且随窗宽N的增加而减小。

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