基于MATLAB的FIR带通滤波器设计与分析系统

资 源 简 介

本项目提供完整的FIR带通滤波器设计与分析解决方案，支持参数化配置、多种窗函数选择，可进行频响特性分析与时域滤波测试，适用于信号处理教学与工程应用。

详 情 说 明

基于窗函数法的FIR带通滤波器设计与分析系统

项目介绍

本项目是一个基于窗函数法的FIR（有限脉冲响应）带通滤波器设计与分析系统。系统采用数字信号处理技术，实现了从参数配置、滤波器设计到性能分析的完整流程。通过图形化界面或脚本配置，用户可快速获得满足特定频率响应要求的滤波器系数及详细性能报告，适用于通信、音频处理、生物医学信号分析等多个领域的滤波需求。

功能特性

• 灵活的参数配置：支持设置通带上下截止频率、阻带衰减、通带波纹、采样频率等关键规格参数。
• 丰富的窗函数库：提供汉宁窗、汉明窗、布莱克曼窗等多种经典窗函数选择，以适应不同的阻带衰减和过渡带要求。
• 全面的频率响应分析：自动绘制并显示滤波器的幅频特性曲线（dB刻度及线性刻度）和相频特性曲线，直观评估滤波器性能。
• 时域信号滤波测试：内置信号发生器，可生成正弦波、方波等测试信号，并展示滤波前后的时域波形对比，验证滤波效果。
• 详尽的输出报告：生成包含滤波器系数、滤波器阶数、实际通带波纹、阻带最小衰减等性能指标的文本报告，同时保存滤波器系数供后续使用。

使用方法

1. 参数设置：运行主程序后，根据提示或界面输入滤波器的设计参数（如通带频率、阻带衰减等）并选择期望的窗函数类型。
2. 设计执行：系统将根据输入参数自动计算最优滤波器阶数，应用所选窗函数完成FIR滤波器设计。
3. 结果分析：查看系统生成的频率响应图、滤波测试信号对比图，了解滤波器的频域和时域特性。
4. 输出获取：系统会自动保存滤波器系数文件（.mat格式）和设计报告（.txt格式），用户可将其用于实际信号处理项目。

系统要求

• 操作系统：Windows、Linux 或 macOS
• 软件环境：需要安装 MATLAB R2018a 或更高版本
• 必要工具箱：Signal Processing Toolbox

文件说明

主程序文件集中实现了系统的核心功能流程，包括：接收用户输入的滤波器设计参数与窗函数选择；依据窗函数法原理进行滤波器阶数估算与系数计算；完成滤波器频率响应（幅频与相频）的分析与绘图；提供测试信号生成及滤波效果演示；最终输出设计报告与滤波器系数文件。