数字滤波器（DSP）画出时域波形和频谱图

资 源 简 介

数字滤波器（DSP）画出时域波形和频谱图

详 情 说 明

数字滤波器是数字信号处理中的核心组件，用于提取有用信号并抑制干扰信号。本实验通过完整的流程展示了从信号建模到滤波实现的完整过程。

首先需要建立两个模拟信号的数学模型：有用信号s_a1(t)和干扰信号s_a2(t)。这两个信号的中心频率和带宽需要合理选择，确保它们的频谱不重叠。通过时域波形和频谱图可以直观地观察信号特征。

根据奈奎斯特采样定理，选取适当的采样频率fs对模拟信号进行采样。采样频率的选择需要考虑信号x_a(t)的最高频率成分。采样后得到离散信号s_1(n)、s_2(n)和x(n)，此时可以利用FFT算法分析它们的离散频谱特性。

数字滤波器的设计是关键环节。根据要求，滤波器需要对干扰信号实现大于40dB的衰减。需要明确定义滤波器的技术指标：通带截止频率、阻带截止频率、通带波纹和阻带衰减等。根据这些指标，可以选择合适的滤波器类型（如IIR或FIR）和设计方法。

滤波器设计完成后，需要绘制其幅频和相频特性曲线进行验证。同时需要选择实现结构，如直接型、级联型或并联型等，并绘制相应的信号流图。

最后将合成信号x(n)通过设计的滤波器处理，得到输出y(n)。通过比较滤波前后的时域波形和频谱图，可以验证滤波器是否有效分离了有用信号和干扰信号。