MATLAB实现基于多种窗函数的FIR滤波器设计与性能对比系统

资 源 简 介

本项目提供基于窗函数法的FIR滤波器设计功能，支持矩形窗、汉宁窗、汉明窗、布拉克曼窗及凯泽窗五种窗函数，可生成滤波器系数并分析幅频/相频响应，便于窗函数性能对比与教学演示。

详 情 说 明

基于多种窗函数的FIR滤波器设计与窗函数性能对比分析系统

项目介绍

本项目采用窗函数设计法实现FIR滤波器设计，支持矩形窗、汉宁窗、汉明窗、布拉克曼窗、凯泽窗五种常见窗函数。系统能够根据用户设定的滤波器参数自动生成FIR滤波器系数，并通过图形化界面直观展示不同窗函数的性能差异，包括过渡带宽度、阻带衰减和通带纹波等关键指标。该系统为数字信号处理教学和工程应用提供了实用的滤波器设计与分析工具。

功能特性

• 多种滤波类型支持：低通、高通、带通、带阻四种基本滤波器类型
• 灵活的参数输入：支持手动指定滤波器阶数或根据通带/阻带频率自动计算
• 五种窗函数选择：矩形窗、汉宁窗、汉明窗、布拉克曼窗、凯泽窗
• 凯泽窗参数可调：支持自定义凯泽窗β参数，默认按标准公式计算
• 全面的性能分析：提供幅频响应、相频响应曲线及性能参数对比
• 结果导出功能：支持滤波器系数和设计报告的导出
• 多窗对比展示：可同时显示多种窗函数的频率响应对比图

使用方法

1. 运行主程序文件启动系统
2. 在图形界面中选择滤波器类型（低通/高通/带通/带阻）
3. 输入滤波器参数：阶数（或自动计算）、通带截止频率、阻带截止频率、采样频率
4. 选择窗函数类型，如选择凯泽窗可调整β参数
5. 点击设计按钮生成滤波器，系统将显示频率响应曲线和性能参数
6. 可通过对比功能查看不同窗函数的性能差异
7. 导出滤波器系数和设计报告用于后续应用

系统要求

• MATLAB R2018b或更高版本
• Signal Processing Toolbox（信号处理工具箱）
• 推荐内存：4GB以上
• 磁盘空间：至少500MB可用空间

文件说明

主程序文件集成了系统的核心功能，包括图形用户界面的构建与交互逻辑、各类窗函数的参数化生成算法、FIR滤波器系数的计算过程、频率响应特性的分析评估、性能参数的对比展示以及设计结果的导出管理。该文件实现了从参数输入到结果输出的完整工作流程，确保用户能够便捷地完成滤波器设计与分析任务。