基于MATLAB的四种窗函数FIR数字滤波器设计与对比分析系统

资 源 简 介

本项目利用MATLAB实现汉宁窗、汉明窗、布莱克曼窗和凯泽窗四种窗函数设计FIR数字滤波器。用户可自定义滤波器参数，系统自动生成四类滤波器并对其性能进行对比分析，适用于信号处理教学和工程应用。

详 情 说 明

四种窗函数型FIR数字滤波器设计与性能对比分析系统

项目介绍

本项目是一个基于MATLAB的信号处理工具，专门用于设计和对比分析采用四种常见窗函数（汉宁窗、汉明窗、布莱克曼窗、凯泽窗）的FIR数字滤波器。系统提供完整的滤波器设计流程，从参数输入到性能评估，支持多种滤波器类型（低通、高通、带通、带阻）的设计需求，并通过可视化对比帮助用户选择最适合的窗函数方案。

功能特性

• 多窗函数支持：集成汉宁窗、汉明窗、布莱克曼窗和凯泽窗四种经典窗函数
• 灵活参数配置：支持滤波器类型、阶数/截止频率、采样频率等关键参数自定义
• 全面性能评估：自动计算通带波纹、阻带衰减、过渡带宽等关键性能指标
• 多维可视化对比：提供幅频响应、相频响应、脉冲响应的并列对比图表
• 结果导出功能：支持滤波器系数和设计报告的导出，便于后续分析应用
• 参数验证机制：允许用户调整参数后重新验证设计效果

使用方法

1. 启动系统：运行主程序文件进入图形用户界面
2. 参数设置：

- 选择滤波器类型（低通/高通/带通/带阻） - 输入滤波器阶数或截止频率（单个数值或频带范围） - 设置采样频率（单位：Hz） - 对于凯泽窗设计，需额外输入beta参数值

1. 执行设计：点击设计按钮，系统自动生成四种窗函数的FIR滤波器
2. 结果分析：查看对比可视化图表和性能指标表格，评估各设计方案
3. 导出结果：根据需要导出滤波器系数或完整设计报告

系统要求

• 软件环境：MATLAB R2018b或更高版本
• 必要工具箱：Signal Processing Toolbox（信号处理工具箱）
• 硬件配置：至少4GB内存，推荐8GB以上用于处理高阶滤波器设计
• 显示要求：支持1024×768以上分辨率显示器的图形界面

文件说明

主程序文件整合了图形用户界面的构建与交互逻辑，实现了滤波器设计参数的接收与验证，调用相应的窗函数设计算法生成四种FIR滤波器，完成频率响应计算与性能指标分析，并负责生成多维度对比可视化图表和设计报告输出功能。