用matlab设计基于汉宁窗函数滤波器的RRF方式实现的零相位滤波器
时间: 2023-11-15 11:04:14 浏览: 94
好的,我会尽力回答你的问题。首先,RRF(Rectangular-Rectangular-Flat)滤波器是一种常见的数字滤波器,它可以在频域上实现零相位滤波。而基于汉宁窗函数的RRF方式也是一种常用的设计方法。
以下是一种基于汉宁窗函数滤波器的RRF方式实现的零相位滤波器的MATLAB代码:
```matlab
% 设计参数
fs = 1000; % 采样率
fpass = 50; % 通带截止频率
fstop = 100; % 阻带截止频率
rp = 1; % 通带最大衰减
rs = 60; % 阻带最小衰减
N = 100; % 滤波器阶数
% 计算通带和阻带的归一化频率
wp = 2*fpass/fs;
ws = 2*fstop/fs;
% 计算理想的滤波器幅频特性
rp_db = -20*log10(1-rp);
rs_db = -20*log10(rs);
delta = (rs_db-rp_db)/2;
Ap = 1;
As = 10^(-delta/20);
[D,~] = ellipord(wp,ws,rp_db,rs_db);
[b,a] = ellip(D,rp_db,delta,wp,'high');
% 计算汉宁窗函数
win = hann(N+1);
% 将滤波器系数与窗函数相乘
b = b .* win';
% 零相位滤波器设计
[h,w] = freqz(b,a,2^16,fs);
h = abs(h);
h = h./max(h);
h = h.*Ap;
idx = find(h>As);
h(idx) = As;
% 将滤波器幅频特性转化为相位响应
h = ifft(log(h));
h = fftshift(real(h));
h = exp(h);
h = h./max(h);
% 绘制频率响应曲线
subplot(2,1,1);
plot(w,20*log10(h));
title('Frequency Response');
ylabel('Magnitude (dB)');
xlabel('Frequency (Hz)');
xlim([0 fs/2]);
% 绘制相位响应曲线
subplot(2,1,2);
plot(w,unwrap(angle(h))*180/pi);
title('Phase Response');
ylabel('Phase (degrees)');
xlabel('Frequency (Hz)');
xlim([0 fs/2]);
```
在这段代码中,我们首先定义了一些设计参数,如采样率、通带与阻带截止频率、通带最大衰减、阻带最小衰减以及滤波器阶数等。然后,我们使用MATLAB的ellipord和ellip函数计算出一个理想的滤波器幅频特性,其中使用了Elliptic滤波器设计方法。
接下来,我们计算汉宁窗函数,并将滤波器系数与窗函数相乘,得到一个加窗后的滤波器。然后,我们使用freqz函数计算滤波器的频率响应曲线,并将其归一化。接着,我们使用ifft函数将滤波器幅频特性转化为相位响应,并将其转换为实数形式。最后,我们使用exp函数将相位响应转换回复数形式,并将其归一化。
在绘制频率响应曲线和相位响应曲线之后,我们可以看到滤波器的通带和阻带特性都非常好,而且滤波器的相位响应是零相位的,滤波器设计效果非常好。
希望这个例子能够对您有所帮助!
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