有限冲激响应滤波器(FIR)算法实验

..福州大学至诚学院《DSPs原理及应用》实验报告实验题目：实验三有限冲激响应滤波器（FIR）算法实验姓名：学号：系别：信息工程系专业：通信工程年级：2011级同组姓名：实验时间：2014.11.10~2014.11.112014年11月14日..实验3：有限冲激响应滤波器（FIR）算法实验1.实验目的1.1掌握用窗函数法设计FIR数字滤波器的原理和方法；1.2熟悉线性相位FIR数字滤波器特性；1.3了解各种窗函数对滤波器特性的影响。2.实验设备PC兼容机一台；安装CodeComposerStudio3.1软件。3.实验原理3.1有限冲激响应数字滤波器的基础理论。3.2模拟滤波器原理（巴特沃斯滤波器、切比雪夫滤波器、椭圆滤波器、贝塞尔滤波器）。3.3数字滤波器系数的确定方法。3.4根据要求设计低通FIR滤波器：要求：通带边缘频率10kHz，阻带边缘频率22kHz，阻带衰减75dB，采样频率50kHz。设计：3.4.1过渡带宽度=阻带边缘频率-通带边缘频率=22-10=12kHz；3.4.2采样频率：f1=通带边缘频率+(过渡带宽度)/2=10000+12000/2=16kHz；Ω1=2πf1/fs=0.64π；3.4.3理想低通滤波器脉冲响应：h1[n]=sin(nΩ1)/n/π=sin(0.64πn)/n/π3.4.4根据要求，选择布莱克曼窗，窗函数长度为：N=5.98fs/过渡带宽度=5.98*50/12=24.93.4.5选择N=25，窗函数为：w[n]=0.42+0.5cos(2πn/24)+0.8cos(4πn/24)..3.4.6滤波器脉冲响应为：h[n]=h1[n]w[n]|n|≤12h[n]=0|n|＞123.4.7根据上面计算，各式计算出h[n]，然后将脉冲响应值移位为因果序列。3.4.8完成的滤波器的差分方程为：y[n]=-0.001x[n-2]-0.002x[n-3]-0.002x[n-4]+0.01x[n-5]-0.009x[n-6]-0.018x[n-7]-0.049x[n-8]-0.02x[n-9]+0.11x[n-10]+0.28x[n-11]+0.64x[n-12]+0.28x[n-13]-0.11x[n-14]-0.02x[n-15]+0.049x[n-16]-0.018x[n-17]-0.009x[n-18]+0.01x[n-19]-0.002x[n-20]-0.002x[n-21]+0.001x[n-22]3.5程序流程图：4.实验步骤4.1实验准备：..设置软件仿真模式；启动CCS3.3。4.2打开工程，浏览程序：打开工程文件Fir.pjt。4.3编译并下载程序：4.4打开观察窗口：选择菜单View→Graph→Time/Frequency...,进行如下设置：..选择菜单View→Graph→Time/Frequency...,进行如下设置：选择菜单View→Graph→Time/Frequency...,进行如下设置：在弹出的图形窗口中单击鼠标右键，选择“ClearDisplay”。..4.5设置断点：在有注释“breakpoint”的语句设置软件断点。4.6运行并观察结果：（1）选择“Debug”菜单的“Animate”项，或按Alt+F5键运行程序。（2）观察“Input”、“Output”窗口中时域图形；观察滤波效果。（3）鼠标右键单击“Input”和“Output”窗口，选择“Properties…”项，设..置“DisplayType”为“FFTMagitude”，再单击“OK”按钮结束设置。（4）观察“Input”、“Output”窗口中频域图形；理解滤波效果。4.7退出CCS5.实验结果f输入波形为一个低频率的正弦波与一个高频的正弦波叠加而成。6.实验心得与体会通过本次实验，我学会了怎样使用窗函数设计FIR数字滤波器，明白了FIR数字滤波器的特性及各种窗函数对数字滤波器的影响，并进一步认识了怎样使用CCS3.3观察波形的设置及观察方法，使自己掌握的知识更加牢固。参考文献：1.《DSP原理及应用》实验教程2.《TMS320C55xDSP原理及应用（第4版）》汪春梅孙洪波编著..