数字滤波器的频率响应_饮水思源

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数字滤波器的频率响应

(2013-05-03 11:05:13)

分类： DSP

http://s9/mw690/864ca0b6gdbc7a6057c08&690

代码实现：

b --- 长度为(m+1),存放滤波器分子多项式的系数b(i)

a --- 长度为（n+1),存放滤波器分母多项式的系数a(i)

m --- 滤波器分子多项式的阶数

n --- 滤波器分母多项式的阶数

x --- 长度为len, sign=0时，存放滤波器频响的实部，sign=1时，存放滤波器频响|H(w)|;当sign=2时，存放分贝表示的滤波器幅频响应|H(w)|

y --- 长度为len, sign=0时，存放滤波器频响的虚部，sign=1和2时，存放滤波器的相频响应。

len--- 频率响应的长度

sign--- 整型变量

void gain(double *b,double *a,int m,int n,double *x,double *y,int len,int sign)

{

int i,k;

double ar,ai,br,bi,zr,zi,im,re,den,numr,numi,freq,temp;

for(k=0;k

{

freq = k*0.5/(len-1);

zr = cos(-8.0*atan(1)*freq);

zi = sin(-8.0*atan(1)*freq);

br = 0.0;

bi = 0.0;

for(i=m;i>0;i--) //caculate the b(0)+b(1)e^(-jw)+....+b(M)e^(-jMw)

{

re = br;

im = bi;

br = (re+b[i])*zr-im*zi;

bi = (re+b[i])*zi+im*zr;

}

ar = 0.0;

ai = 0.0;

for(i=n;i>0;i--)//caculate the 1+a(1)e^(-jw)+....+a(N)e^(-jNw)

{

re = ar;

im = ai;

ar = (re+a[i])*zr-im*zi;

ai = (re+a[i])*zi+im*zr;

}

br = br+b[0];

ar = ar+1.0;

//(br+i*bi)*(ar-i*ai)

numr = ar*br+ai*bi;

numi = ar*bi-ai*br;

den = ar*ar+ai*ai; //(ar+i*ai)*(ar-i*ai)

x[k] = numr/den;

y[k] = numi/den;

switch(sign)

{

case 1:

{

temp = sqrt(x[k]*x[k]+y[k]*y[k]);

y[k] = atan2(y[k],x[k]);

x[k] = temp;

break;

}

case 2:

{

temp = sqrt(x[k]*x[k]+y[k]*y[k]);

y[k] = atan2(y[k],x[k]);

x[k] = 10.0*log10(temp);

break;

}

default:

;

}

void main()

{

int i;

double a[]={1.0,0.0,0.9},b[]={0.0,-0.1};

double f,x[300],y[300];

FILE *fp;

gain(b,a,1,2,x,y,300,1);

if((fp=fopen("gainam.dat","w"))== NULL)

{

printf("cannot open file 'gainam.dat'!\n");

exit(0);

}

for(i=0;i<300;i++)

{

f = i*0.5/299;

fprintf(fp,"%lf %lf\n",f,x[i]);

}

fclose(fp);

if((fp=fopen("fainph.dat","w"))==NULL)

{

printf("cannot open file 'gainph.dat'!\n");

exit(0);

}

for(i=0;i<300;i++)

{

f = i*0.5/299;

fprintf(fp,"%lf %lf\n",f,y[i]);

}

fclose(fp);

}

需要主要是，无论是幅频响应还是相频响应，它们的变量都是频率，代码中我们采用的是归一化的频率（0,0.5）之间，根据分辨率进行细分。实际频率可以不进行归一化。频率响应包括了幅频响应和相频响应，在具体分析时，往往需要分析幅频响应和相频响应。

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