C语言实现FIR滤波器设计与Kaiser窗函数应用

本资源是一份C语言程序，用于设计FIR滤波器，其中涉及窗函数的应用。FIR滤波器是一种数字信号处理技术，特点是线性相位、易于设计和实现。该程序的核心部分是计算滤波器的系数（h[]数组），通过窗口函数（如 Kaiser 窗或其他类型的窗函数）进行优化，以控制滤波器的频率响应特性。程序接受输入参数n（滤波器长度）、band（频率带宽选择，可能有1、2、3三种情况对应不同的滤波特性）、fln（低通滤波器的截止频率）、fhn（高通滤波器的截止频率，仅当band等于3时有效）、wn（窗函数类型，例如汉明窗、黑曼窗等，范围1-7）、以及β参数（对于Kaiser窗函数的滚降系数，当wn等于7时需要用户输入）。 首先，程序导入必要的数学库（math.h）和标准输入输出库（stdio.h）。在`firwin`函数中，计算了π值，并根据滤波器长度n是否为偶数来确定半径（n2）和延迟量（delay）。然后，函数根据band值执行不同频率响应计算： - 对于band为1（低通滤波），计算每个系数h[i]为sinc函数与窗函数的乘积，其中s表示时间索引。 - 对于band为2（带通滤波），采用差分公式计算系数，同样与窗函数相乘。 - 当band为3（高通滤波）时，计算高频截止部分的系数，遵循类似低通滤波的计算方法。 最后，如果n是奇数，会在滤波器中心位置（即n/2）设置一个特殊的值，如低通滤波的截止频率或者带通滤波的相位补偿。程序还要求用户在特定情况下输入Kaiser窗函数的β参数，以调整滤波器的滚降特性。 这个C语言程序提供了一个实用工具，帮助用户设计FIR滤波器并应用不同的窗函数，适用于需要定制频率响应的信号处理场景。通过理解并使用这个代码，开发者可以灵活地创建适应不同需求的数字滤波器。