用改进余弦窗设计-一个FIR线性相应相位低通数字滤波器,已知wc=0.5Π, N=21.编写调试程序,要求在幕幕上显示出单位脉冲响应h(n)的数值,画出其幅度响应|H(ejw)|的曲线。
时间: 2024-01-21 20:19:44 浏览: 25
这是一个比较复杂的问题,需要一定的信号处理和编程知识才能完成。以下是大致的步骤和参考代码:
步骤:
1. 根据余弦窗的公式,计算出窗函数h(n)。
2. 根据线性相应相位低通数字滤波器的定义,计算出单位脉冲响应h(n)。
3. 使用FFT算法计算频域响应H(e^jw)。
4. 根据H(e^jw)的实部和虚部计算幅度响应|H(e^jw)|。
5. 在幕幕上显示出h(n)和|H(e^jw)|的数值,并画出|H(e^jw)|的曲线。
参考代码:
```python
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
# 定义常数
wc = 0.5 * np.pi
N = 21
# 计算余弦窗函数
def cosine_window(n, N):
return np.cos((n - (N - 1) / 2) * wc) * np.sin(np.pi * (n - (N - 1) / 2) / N) / (np.pi * (n - (N - 1) / 2))
# 计算单位脉冲响应
def impulse_response(n, N):
h = np.zeros(N)
for i in range(N):
h[i] = np.sin((i - (N - 1) / 2) * wc) / (np.pi * (i - (N - 1) / 2))
return h
# 计算频域响应
def frequency_response(h):
H = np.fft.fft(h)
return H
# 计算幅度响应
def magnitude_response(H):
return np.abs(H)
# 计算单位脉冲响应和幅度响应
h = impulse_response(np.arange(N), N)
H = frequency_response(h)
mag_H = magnitude_response(H)
# 在幕幕上显示出单位脉冲响应和幅度响应
plt.subplot(2, 1, 1)
plt.stem(h)
plt.title('Unit Impulse Response')
plt.xlabel('n')
plt.ylabel('h(n)')
plt.subplot(2, 1, 2)
plt.plot(np.arange(N), mag_H)
plt.title('Magnitude Response')
plt.xlabel('Frequency (rad/sample)')
plt.ylabel('|H(e^jw)|')
plt.show()
```
这段代码使用了Python的numpy和matplotlib库来进行信号处理和绘图。可以在Python环境下运行,得到单位脉冲响应和幅度响应的图像。注意,这段代码中计算的是离散时间的幅度响应,需要将频率转换为弧度制。