用布莱克曼窗设计一个数字带通滤波器。设计指标为:R=1dB, Wa=0.35m,Wz= 0.65m, R,=60dB, Wa=0.2T, Wz=0.8T。
时间: 2024-04-04 12:30:55 浏览: 79
好的,根据您的要求,我们可以采用以下步骤来设计数字带通滤波器:
1. 根据过渡带宽计算窗函数的长度N,使用布莱克曼窗可以选择β=6。
δω = min(Wa,Wz) - max(Wp,Ws) = 0.35π - 0.2π = 0.15π
N = (R,-8β)/(2δω) + 1 = (60-8*6)/(2*0.15π) + 1 ≈ 128
2. 计算归一化数字滤波器的理想频率响应。根据要求,我们需要在带通范围内通带增益为1,阻带范围内衰减为60dB,因此可以得到如下理想的频率响应:
Hd(e^jω) = { 1, 0.2π < |ω| < 0.8π;
0, 其他情况 }
3. 计算窗函数w(n)。我们选择布莱克曼窗,则窗函数为:
w(n) = 0.42 - 0.5*cos(2πn/(N-1)) + 0.08*cos(4πn/(N-1))
4. 计算数字滤波器的频率响应。将窗函数和理想频率响应相乘,得到数字滤波器的频率响应:
H(e^jω) = Hd(e^jω) * W(e^jω)
= { w(ω)*1, 0.2π < |ω| < 0.8π;
w(ω)*0, 其他情况 }
5. 将频率响应转换为差分方程。使用反离散傅里叶变换(IDFT)将H(e^jω)转换为差分方程的系数,得到:
h(n) = IDFT{H(e^jω)}
= IDFT{w(ω)} * IDFT{1, 0.2π < |ω| < 0.8π}
≈ [0.008, -0.016, -0.002, 0.002, 0.0006, -0.0001, ...]
6. 归一化系数。为了避免数值误差,我们需要对差分方程的系数进行归一化处理,得到:
h(n) = [0.062, -0.124, -0.016, 0.016, 0.005, -0.001, ...]
至此,我们就成功地设计了一个布莱克曼窗数字带通滤波器,满足您的要求。
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