FIR双带通滤波器设计：频率采样法与窗函数比较

实验四：FIR数字滤波器的设计 - 频率取样法 该实验主要关注频率取样法（FreqSamp）在设计数字滤波器中的应用，特别是双带通滤波器的构建。实验的核心内容是基于MATLAB工具包，如`fir1`函数，使用频率采样技术，通过在幅度响应上设置特定的过渡点，例如在过渡带处设定H(k)=0.5，来设计FIR滤波器。实验要求在[0, 2π)区间内进行40个等间隔采样点，由于目标是设计双通带滤波器，选择使用第二类FIR滤波器，其幅度特性关于π点奇对称。 实验的目的是让学生掌握频率采样法的基本原理，包括如何利用窗函数如汉宁窗、矩形窗、布莱克曼窗和凯塞窗来优化滤波器性能，以及线性相位FIR滤波器的幅频特性和相频特性。参与者需运用`fir1`函数的不同参数选项，如`'low'`、`'high'`、`'bandpass'`和`'stop'`来设计不同类型滤波器，同时考虑窗函数的选择对滤波器性能的影响。 在实验中，除了窗函数法外，还可能涉及其他设计方法，比如优化设计法，虽然这部分具体内容在提供的部分没有详细列出。实验者将通过设计和比较不同方法实现的滤波器结果，理解各种设计策略的优缺点，并学习如何通过调整滤波器系数来控制滤波器的特性。 这个实验不仅锻炼了学生的编程技巧，还强化了他们对FIR滤波器设计理论的理解，特别是频率取样法的实际操作和滤波器性能与窗函数选择之间的关系。通过本实验，学生能够深化对FIR滤波器设计过程的认识，并能够灵活运用到实际问题中。