采用FIR窗口法设计数字滤波器时,常用的几个窗函数及其特性如下表所示。
窗函数 | 旁瓣峰值幅度/dB | 过渡带宽△ω | 阻带最小衰减/dB |
矩形窗 | -13 | 4π/N | -21 |
三角形窗 | -25 | 8π/N | -25 |
汉宁窗 | -31 | 8π/N | -44 |
海明窗 | -41 | 8π/N | -53 |
现需要设计满足下列特性的LPF滤波器,通带截止频率fc=1kHz,阻带边界频率fs≤2kHz,抽样频率Fs=16kHz,通带最大波动Ap≤0.2dB,阻带衰减绝对值As≥20dB。
请回答下列问题:
(1)你选择什么窗函数?为什么?
(2)窗函数长度N如何选择?
(3)如果需要确保实际得到的滤波器的fc值准确,则你选择加窗前的理想滤波器的ωc(数字域截止频率)等于多少?
设线性调频矩形脉冲信号为
其中,为矩形函数;μ为调频系数。线性调频信号的包络是宽度为τ的矩形脉冲;信号的瞬时频率是随时间线性变化的。如果调频斜率为正,则如图所示。
线性调频信号的瞬时频率为
在脉冲宽度τ内,信号的角频率由变化到;调频带宽;其重要参数时宽带宽积D为
现考虑信号s(t)的匹配滤波问题。假定线性时不变滤波器的输入信号为
x(t)=s(t)+n(t)
其中,n(t)是均值为零、功率谱密度为Pn(ω)=No/2的白噪声。
(1)求线性调频信号的频谱函数S(ω)。
(2)求信号s(t)的匹配滤波器的系统函数H(ω)。
(3)求信号s(t)的匹配滤波器的输出信号so(t)和输出的功率信噪比SNRo。