如果给定通带截止频率和阻带截止频率以及阻带最小衰减,如何用窗函数法设计线性相位低通滤波器,写出设计步骤。
时间: 2024-01-24 15:18:35 浏览: 168
数字信号处理论文
4星 · 用户满意度95%
设计步骤如下:
1. 确定滤波器的通带截止频率和阻带截止频率以及阻带最小衰减。
2. 计算出滤波器的通带截止频率和阻带截止频率对应的数字频率 $\omega_c$ 和 $\omega_s$。
3. 根据通带截止频率和阻带截止频率的位置关系,选择一种窗函数进行设计。常用的窗函数有矩形窗、汉宁窗、汉明窗、布莱克曼窗等。
4. 根据所选的窗函数,计算出窗函数的系数 $w(n)$。
5. 计算出理想低通滤波器的幅度特性 $H_d(e^{j\omega})$,即
$$
H_d(e^{j\omega})=\begin{cases}
1, & 0\leq\omega\leq\omega_c\\
0, & \omega_s\leq\omega\leq\pi
\end{cases}
$$
6. 将 $H_d(e^{j\omega})$ 与窗函数 $w(n)$ 相乘,得到所要设计的数字滤波器的频率响应 $H(e^{j\omega})$:
$$
H(e^{j\omega})=H_d(e^{j\omega})w(n)
$$
7. 对 $H(e^{j\omega})$ 进行反变换,得到滤波器的时域响应 $h(n)$。
8. 通过对 $h(n)$ 进行移位和缩放,得到最终的滤波器系数 $h(n)$。
需要注意的是,由于采用窗函数法设计的滤波器具有较大的过渡带宽度,因此在实际应用中需要进行进一步的优化,如增加滤波器阶数或使用其他更优化的设计方法。
阅读全文