MATLAB设计FIR滤波器及DSP实验

"西南交通大学的一份DSP实验报告，主要内容涉及FIR滤波器的设计与应用，实验目的是理解MATLAB中的FIR滤波器设计方法及C语言编程，通过FDATool和SPTool进行滤波器仿真与验证。" 在这个实验中，主要探讨了数字信号处理中的关键概念——FIR滤波器的设计与实现。FIR滤波器（Finite Impulse Response，有限冲激响应滤波器）是一种线性时不变系统，常用于信号的滤波、整形、降噪等任务。实验的目标是让学生掌握FIR滤波器的设计流程和编程技巧，特别是在MATLAB与TI DSP开发环境CCS中的应用。 首先，实验通过MATLAB的FDATool设计FIR滤波器。FDATool是一个用户友好的滤波器设计工具，允许用户根据具体需求定制滤波器参数，如通带宽度、阻带衰减、相位特性等。在实验中，以设计一个低通滤波器为例，选择了20阶滤波器，采样频率为8000Hz，截止频率为1500Hz，并使用汉明窗函数进行窗口化处理，以优化滤波器的过渡带性能。设计完成后，系数被保存为 fir.h 文件，供后续的DSP程序使用。 其次，利用SPTool验证FIR滤波器设计的有效性。SPTool是MATLAB中的信号处理工具箱，能进行时域和频域分析。实验中，先在MATLAB环境中生成一个包含1000Hz和2000Hz成分的混叠波信号，然后将设计的FIR滤波器导入SPTool进行分析，检查滤波器是否能正确地去除2000Hz以上的高频成分，保留1000Hz的信号。 这个实验不仅涵盖了FIR滤波器的基本理论，还强调了实际应用中的编程和验证环节，使学生能够从理论到实践全面掌握FIR滤波器的运用。这对于理解和解决交通物流等领域的信号处理问题，如噪声消除、信号分离等，具有重要的意义。通过这样的实验，学生可以提升数字信号处理的技能，为今后在相关领域的研究和工作打下坚实的基础。