王艷文 于　勉新鄉(xiāng)醫(yī)學院生物醫(yī)學工程學院 河南新鄉(xiāng) 453003

基于Kaiser窗的數(shù)字低通濾波器設計

王艷文 于勉
新鄉(xiāng)醫(yī)學院生物醫(yī)學工程學院 河南新鄉(xiāng) 453003

本文利用Kaiser 窗實現(xiàn)了FIR低通數(shù)字濾波器的設計，設計結果符合FIR數(shù)字濾波器技術指標要求。

matlab；濾波器；Kaiser 窗

數(shù)字濾波器是數(shù)字信號處理的重要器件，因其具有精度高和穩(wěn)定性強、系統(tǒng)函數(shù)易改變、靈活性強、不存在阻抗匹配問題、便于大規(guī)模集成、可實現(xiàn)多維濾波等優(yōu)點，故其設計已成為數(shù)字信號處理研究的熱點。誕生于20世紀70年代的MATLAB語言是由美國MathWorks公司推出的一套集矩陣運算、數(shù)值分析、信號處理和圖形顯示于一體 的高性能數(shù)值計算和可視化軟件。由于其中的數(shù)字信號處理工具箱功能強大，從而使其成為了數(shù)字信號處理領域中的主要編程語言。Matlab可以快速有效地實現(xiàn)濾波器的設計、分析仿真和最優(yōu)化，已成為數(shù)字濾波器設計的基礎軟件。本文采用Kaiser窗實現(xiàn)FIR數(shù)字低通濾波器的設計。

一、程序設計及運行結果

根據(jù)研究任務，需設計低通數(shù)字濾波器的性能指標如下：

設計程序如下：

二、結果分析

程序運算結果：

N = 61 （濾波器階數(shù)）

beta = 4.5513

As = 51 （實際的阻帶衰減）

運行結果滿足設計技術要求。圖1是此濾波器時域中實際的脈沖響應曲線和頻域中幅度響應曲線。

圖1　濾波器時域中實際的脈沖響應曲線和頻域中幅度響應曲線

三、結語

利用MATLAB設計濾波器方法簡單、快捷直觀。本文利用Kaiser 窗設計了FIR低通數(shù)字濾波器，程序運行結果符合設計技術指標要求，取得了較理想的實驗效果。

[1]程佩青.數(shù)字信號處理教程[M].北京:清華大學出版社,2000:10-53.

[2]黎雄. FIR數(shù)字濾波器的最優(yōu)化設計及MATLAB實現(xiàn)[J].信息技術,2004,28(10):38-41.