基于MATLAB的多种窗函数FIR带通滤波器设计与频响分析系统

资 源 简 介

本项目利用MATLAB的fir1函数，通过汉宁窗、汉明窗和布莱克曼窗三种窗函数设计线性相位FIR带通滤波器。系统根据设定的阻带截止频率（0.55π与0.85π）和通带截止频率（0.65π与0.75π）生成滤波器，并进行频响特性对比分析，适用于数字信号处理教学与研究。

详 情 说 明

基于多种窗函数的FIR带通滤波器设计与频响分析系统

项目介绍

本项目为FIR（有限冲激响应）带通滤波器的设计与分析系统，基于MATLAB平台开发。系统采用窗函数法设计线性相位FIR滤波器，通过汉宁窗、汉明窗和布莱克曼窗三种经典窗函数实现滤波器设计，并对不同窗函数设计的滤波器性能进行可视化对比分析。系统能够根据给定的技术指标自动计算滤波器参数，生成详细的数值结果和图形化分析报告，为数字信号处理领域的滤波器设计与性能评估提供实用工具。

功能特性

• 多窗函数支持：同时采用汉宁窗、汉明窗和布莱克曼窗三种窗函数进行滤波器设计
• 自动参数计算：根据技术指标自动确定滤波器阶数、截止频率等关键参数
• 性能对比分析：可视化展示三种窗函数设计的滤波器幅频响应特性
• 详细的数值输出：提供冲激响应系数、实际衰减值等关键参数
• 专业分析报告：生成包含滤波器阶数、性能对比表格的系统性分析报告

使用方法

1. 设置滤波器规格：在代码中指定阻带截止频率（0.55π和0.85π）、通带截止频率（0.65π和0.75π）、通带最大衰减（0.2dB）和阻带最小衰减（42dB）

1. 运行设计程序：执行主设计脚本，系统将自动完成以下操作：

- 计算满足指标要求的最小滤波器阶数 - 分别使用三种窗函数设计FIR带通滤波器 - 生成冲激响应系数数组 - 计算实际通带和阻带衰减值

1. 查看结果：

- 数值结果：在命令窗口查看三种窗函数的冲激响应系数和衰减特性 - 图形结果：系统自动绘制幅频响应对比图、单个滤波器响应曲线和衰减特性标注图 - 分析报告：获取包含滤波器性能对比和参数汇总的完整分析报告

系统要求

• 软件平台：MATLAB R2018a或更高版本
• 必要工具箱：Signal Processing Toolbox（信号处理工具箱）
• 硬件要求：无特殊要求，标准MATLAB运行环境即可

文件说明

主程序文件实现了系统的核心功能，包括滤波器技术指标的定义与验证、三种窗函数的FIR带通滤波器设计、幅频响应特性的计算与分析、多种可视化图形的生成与展示，以及详细的性能对比报告输出。该文件整合了完整的滤波器设计流程，提供了从参数输入到结果输出的全功能实现。