北京交通大学(数字信号处理研究生课程)ch5-3频率取样法.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,频率取样法,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,频率取样法,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,FIR,数字滤波器,线性相位,FIR,数字滤波器的性质,窗函数法设计,FIR,数字滤波器,频率取样法设计线性相位,FIR,数字滤波器,线性相位,FIR,数字滤波器的优化设计,利用,MATLAB,设计,FIR,数字滤波器,FIR,数字滤波器的设计,频率取样法设计线性相位,FIR,滤波器,基本思想,频率取样法设计线性相位,FIR DF,的步骤,基本思想,已知,H,d,(e,j,W,),在,M+,1,点上的抽样值,H,d,(e,j,W,m,),；,m,=0,1,.,M,，,设计,h,k,;,k,=0,1,.,M,，,使设计出的滤波器,H,(,z,),满足,如何确定,h,k,？,I,型线性相位,.,M,=4,H,d,(e,j,W,),在,5,个取样点的,H,d,m,I,型线性相位,.,由,5,点,H,d,m,求得的,h,k,满足线性相位条件,h,k,=,h,M,-,k,例,:,用频率取样法设计一个,W,p,=0.6,p,的,I,型线性相位高通滤波器。,M=32;Wp=0.6*pi;,m=0:M/2;,Wm=2*pi*m./(M+1);,%mtr=ceil(Wp*(M+1)/(2*pi);,Ad=double(Wm=Wp),;,%Ad(mtr)=0.28;,Hd=Ad.*exp(-j*0.5*M*Wm);,Hd=Hd conj(fliplr(Hd(2:end);,h=real(ifft(Hd);,w=linspace(0.1,pi,1000);,H=freqz(h,1,w);,plot(w/pi,20*log10(abs(H);grid;,0,0.2,0.4,0.6,0.8,1,1.2,1.4,1.6,1.8,2,-0.2,0,0.2,0.4,0.6,0.8,1,1.2,A,(,W,),频率取样法设计的高通滤波器幅度函数,W/,p,0,0.2,0.4,0.6,0.8,1,1.2,1.4,1.6,1.8,2,-0.2,0,0.2,0.4,0.6,0.8,1,1.2,A,(,W,),设置,一个过渡点后频率取样法设计的高通滤波器幅度函数,W/,p,II,型线性相位,.,M,=5,，,H,d,(e,j,W,),在,6,个取样点的,H,d,m,II,型线性相位,.,M,=5,，,H,d,(e,j,W,),在,6,个取样点的,H,d,m,满足线性相位条件,h,k,=,h,M,-,k,例,:,M,=63(II,型,),，,W,p,=0.5,p,FIR,低通滤波器。,M=63;Wp=0.5*pi;m=0:(M+1)/2;,Wm=2*pi*m./(M+1);,%mtr=floor(Wp*(M+1)/(2*pi)+2;,Ad=double(Wm=Wp);,%Ad(mtr)=0.38;,Hd=Ad.*exp(-j*0.5*M*Wm);,Hd=Hd conj(fliplr(Hd(2:end-1);,h=real(ifft(Hd);,w=linspace(0,pi-0.1,1000);,H=freqz(h,1,w);,plot(w/pi,20*log10(abs(H);grid;,0,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,0.6,0.7,0.8,0.9,1,-80,-60,-40,-20,0,G,(,W,),dB,频率取样法设计的低通滤波器增益响应,W/,p,0,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,0.6,0.7,0.8,0.9,1,-100,-80,-60,-40,-20,0,G,(,W,),dB,设置,一个过渡点后频率取样法设计的低通滤波器增益响应,W/,p,频率取样法设计线性相位,FIR DF,的步骤,(1),根据所需设计的数字滤波器类型，确定线性相位,FIR,滤波器的类型。,(2),获得,H,d,(e,j,W,),在,W,0,2,),区间的,M,+1,个取样点上的值,H,d,m,，并使,H,d,m,满足线性相位条件,，,即,(3),利用,IDFT,得到,h,k,例,:,现要使用频率取样法设计一个线性相位,FIR,高通数字滤波器,其在,W,0,p,内的理想幅度响应为,1),画出在,W,0,2,p,内的理想幅度函数，若采用取样点,N,=7,的,I,型取样，在图上标出取样点；,2),写出相应的频域取样点，求出,h,k,的表达式；,3),若所设计的滤波器衰减达不到指标要求，可采取什么方法增加阻带衰减？,