请出个比较难的题:FIR数字低通滤波器设计参数以及MATLAB代码并 采用合适的窗函数 并给出阶数等参数的计算过程
时间: 2024-05-15 17:14:09 浏览: 17
FIR数字低通滤波器设计的参数包括:截止频率、过渡带宽、阻带衰减和过渡带最大衰减。MATLAB代码如下:
```matlab
% 设计FIR数字低通滤波器
% 参数:截止频率fc=500Hz,过渡带宽Bt=100Hz,阻带衰减As=60dB,过渡带最大衰减Ap=1dB
% 采用hamming窗函数
fc = 500; % 截止频率
Bt = 100; % 过渡带宽
As = 60; % 阻带衰减
Ap = 1; % 过渡带最大衰减
Fs = 8000; % 采样频率
% 计算滤波器阶数N
delta_w = 2*pi*Bt/Fs;
A = -20*log10(sqrt(1-Ap^2)/(Ap));
N = ceil((A-8)/(4.57*delta_w));
% 计算滤波器截止频率和窗函数
fc = fc/Fs;
h = fir1(N,fc,hamming(N+1));
% 绘制滤波器幅频响应曲线
[H,f] = freqz(h,1,1024,Fs);
plot(f,20*log10(abs(H)));
ylabel('Amplitude (dB)');
xlabel('Frequency (Hz)');
```
计算过程如下:
1. 根据要求,截止频率fc=500Hz,过渡带宽Bt=100Hz,阻带衰减As=60dB,过渡带最大衰减Ap=1dB,采样频率Fs=8000Hz。
2. 根据公式计算出过渡带宽对应的归一化数字频率delta_w和阻带衰减对应的通带最小衰减量A。
```matlab
delta_w = 2*pi*Bt/Fs;
A = -20*log10(sqrt(1-Ap^2)/(Ap));
```
3. 根据公式计算出滤波器阶数N,并向上取整。
```matlab
N = ceil((A-8)/(4.57*delta_w));
```
4. 使用fir1函数设计滤波器,指定阶数N、截止频率fc和窗函数hamming。得到滤波器系数h。
```matlab
h = fir1(N,fc,hamming(N+1));
```
5. 使用freqz函数计算滤波器的频域响应H,并绘制滤波器的幅频响应曲线。
```matlab
[H,f] = freqz(h,1,1024,Fs);
plot(f,20*log10(abs(H)));
```
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