1、MATLAB代码
fd=[800000 2400000 9600000 11200000];
mag=[0 1 0];
dev=[0.05 0.015 0.05];
[n,wn,beta,ftype]=kaiserord(fd,mag,dev,fs)
2、代码解析
此代码中,频率fd=
[800000 2400000 9600000 11200000]和振幅
mag=[0 1 0]必须
结
合起来理解。fd=
800000为带阻截止频率
(
因为mag第一个值为0,表示之前的频段
为
带
阻
频段,此时mag将有0->1,表示频段由带阻变带通),fd=
2400000
表示带通起始
的频率,以此类
推
解释:fd=
9600000
为带通截至频率,fd=
11200000
为带阻起始频
率。
3、实例
用凯塞窗设计一FIR低通滤波器,通带边界频率Ωp=0.3pi,阻带边界频率 Ω
s
=0.5pi,阻带衰减δ
s
不小于50dB。
方法一:手动计算滤波器阶数N和β值,之后在通过程序设计出滤波器。
第一步:通过过渡带宽度和阻带衰减,计算滤波器的阶数B和β值。
第二步:通过程序设计滤波器。
程序如下:
b = fir1(29,0.4,kaiser(30,4.55));
[h1,w1]=freqz(b,1);
plot(w1/pi,20*log10(abs(h1)));
axis([0,1,-80,10]);
grid;
xlabel(‘归一化频率/p’) ;
ylabel(‘幅度/dB’) ;
波形如下:
方法二:
采用[n,Wn,beta,ftype] = kaiserord(f,a,dev)函数来估计滤波器阶数等,得到凯塞窗滤波器。
这里的函数kaiserord(f,a,dev)或者kaiserord(f,a,dev,f
s
):
f为对应的频率,f
s
为采样频率;当f用数字频率表示时,f
s
则不需要写。
a=[1 0]为由f指定的各个频带上的幅值向量,一般只有0和1表示;a和f长度关系为(2*a的长度)- 2=(f的长度)
devs=[0.05 10^(-2.5)]用于指定各个频带输出滤波器的频率响应与其期望幅值之间的最大输出误差或偏差,长度与a相等,计算公式:
阻带衰减误差=α
s
,通带衰减误差=α
p
,可有滤波器指标中的3、4条得到。
f
s
缺省为2Hz。
程序如下:
fcuts = [0.3 0.5]; %归一化频率omega/pi,这里指通带截止频率、阻带起始频率
mags = [1 0];
devs = [0.05 10^(-2.5)];
[n,Wn,beta,ftype] = kaiserord(fcuts,mags,devs); %计算出凯塞窗N,beta的值
hh = fir1(n,Wn,ftype,kaiser(n+1,beta),’noscale’);
freqz(hh);
波形如下:
实际中,一般调用MATLAB信号处理工具箱函数remezord来计算等波纹滤波器阶数N
和加权函数W(ω),调用函数remez可进行等波纹滤波器的设计,直接求出滤波器系
数。函数remezord中的数组fedge为通带和阻带边界频率,数组mval是两个边界处
的幅值,而数组dev是通带和阻带的波动,fs是采样频率单位为Hz。