fir低通滤波器实例.docx

实例 1：在实际设计中，可以通过加窗函数的方法抑制频谱泄露相比较于 IIR 滤波器，FIR 可能所需阶数更高，但同时由于其非迭代结构，永远能够得到稳定的输出本文介绍如何用 MATLAB 仿真产生FIR 滤波器，并使用一个混合频率的信号通过 FIR 滤波器，观察其输出，以验证 FIR 滤波器性能实际应用背景：若信号为一个 10Hz 与一个30Hz 的余弦信号相加，那么如何滤除 30Hz 的信号？首先产生原始信号采样率设置为 100Hz，时宽 2sMATLAB 程序如下： f1=10;%第一个点频信号分量频率 f2=30;%第二个点频信号分量频率 fs=100;%采样率 T=2;%时宽 B=20;%带宽 n=round(T*fs);%采样点个数 t=linspace(0,T,n); y=cos(2*pi*f1*t)+cos(2*pi*f2*t);观察原始信号的时域波形和频谱，从频谱图中可以明显看出其 10Hz与 30Hz 的分量MATLAB 程序如下：figure;plot(t,y);title('原始信号时域');xlabel('t/s');ylabel('幅度');figure;fft_y=fftshift(fft);f=linspace(-fs/2,fs/2,n);plot(f,abs(fft_y));title('原始信号频谱');xlabel('f/Hz');ylabel('幅度'); axis([ 0 50 0 100]); 设计 FIR 滤波器：为滤除 30Hz 的分量，我们选用 20Hz 截止频率的低通滤波器，阶数为 40 阶（若要获得更陡峭的过渡带，阶数可以选择的更高）。

MATLAB 中用 fir1 函数实现滤波器冲击响应系数的计算注意:模拟频率 f=20Hz 需要按 f/(fs/2)的式子化为数字频率，作为 fir1 函数中的参数MATLAB 程序如下：b=fir1(40, B/(fs/2)); %滤波产生指定带宽的噪声信号figure;freqz(b);%画滤波器频响信号通过 FIR 滤波器：采用 filter 函数MATLAB 程序： y_after_fir=filter(b,1,y); %信号通过滤波器观察滤波后输出信号的时域与频谱：从频谱中可以明显看出，30Hz 的分量被滤除，留下了 10Hz 的分量时域波形也可以看出这一点同时需要注意，输出信号的前面一段是无效的该段的长度为滤波器阶数的一半MATLAB 程序：figure;plot(t,y_after_fir);title('滤波后信号时域');xlabel('t/s');ylabel('幅度');fft_y1=fftshift(fft(y_after_fir));f=linspace(-fs/2,fs/2,n);figure;plot(f,abs(fft_y1)); title('滤波后信号频谱');xlabel('f/Hz');ylabel('幅度');axis([ 0 50 0 100]); 。