在实际工程应用中，采集的信号需要做频率分析或功率谱分析，这时会导致频谱能量的泄漏，为了减少频谱能量的泄漏，需要对采集的信号进行加窗处理，加窗可以防止由于无线序列的截断带来的吉布斯效应，matlab软件提供很多和加窗有关的函数，本节就基于窗函数的FIR滤波器设计进行讲解：
工具/原料
窗函数滤波器设计
matlab
方法/步骤
1、rectangle矩形窗,矩形窗的优点是主瓣比较集中，缺点是旁瓣比较高，并有负旁瓣，导致变换中会带来高频干扰和泄漏，频率识别精度高，幅值识别精度低，其调用格式如下：w=boxcar（N）;产生一个长度为N的矩形窗示例：基于矩形窗的滤波器设计，滤波器阶数9阶，截至频率0.4HZ，窗长度10编写对应的m文件如下：window=boxcar(10);b=fir1(9,0.4,window);freqz(b,1);程序运行结果如下：
2、汉宁窗(Hanning)；又称余弦窗，主瓣加宽并降低水貔藻疽，但旁瓣明显减低，，从减少泄漏角度来说，汉宁窗优于矩形窗，但是主瓣加宽芟坳葩津，分析带宽变大，频率分辨率减低，如果测试信号有多个频率分量，频谱表现复杂，测试目的更多关注频率点而非能量的大小，选择汉宁窗，其调用格式：w=hanning(N);示例：基于汉宁窗的滤波器设计，滤波器设计阶数为5阶，截止频率0.5HZ（指归一化截止频率），窗长度6编写对应的m文件如下：window=hanning(6);b=fir1(5,0.5,window);freqz(b,1);程序运行结果如下：
3、海明窗(Hamming)，与汉宁窗类似，又叫改进的余弦窗，只是加权系数不同，旁瓣更低，衰减速度要低于汉宁窗,其调用格式如下：w=hamming(N);示例：基于汉宁窗的滤波器设计，滤波器设计阶数为6阶，截止频率0.7HZ（指归一化截止频率）窗长度7编写对应的m文件如下：window=hamming(7);b=fir1(6,0.7,window);freqz(b,1);程序运行结果如下：
4、凯撒窗Kaiser,通过调整参数β可以在主瓣宽度和旁瓣衰减之间自由选择他们的比重，对于某一个长度擢爻充种的Kais髫潋啜缅er窗，给定β，则其旁瓣高度也就确定了w=kaiser(N,beta);示例：基于汉宁窗的滤波器设计，滤波器设计阶数为12阶，截止频率0.6HZ（指归一化截止频率），窗长度13，β=0.8编写对应的m文件如下：window=kaiser(13,0.8);b=fir1(12,0.6,window);freqz(b,1);程序运行结果如下：
5、布莱克曼窗(Blackman):二阶升余弦窗，主瓣较宽，旁瓣低，频率识别精度最低，幅值识别精度最高，有更好的选择性，常用来检测两个频率相近，幅值不同的信号w=blackman(N);示例：基于布莱克曼窗的滤波器设计，滤波器设计阶数为15阶，截止频率0.3HZ（指归一化截止频率），窗长度16编写对应m文件如下：window=blackman(16);b=fir1(15,0.6,window);freqz(b,1);程序运行结果如下：
6、高斯窗(Gausswin):是一种指数窗，主瓣较宽，频率分辨率低，没有负旁瓣，常用来截断一些非周期信号，如指数衰减信号，其调用格式如下：I=Gausswin(N,b);示例：基于高斯窗的滤波器设计，滤波器设计阶数为10阶，截止频率0.2HZ（指归一化截止频率），窗长度9编写对应的m文件如下：window=gausswin(10,2.5);b=fir1(9,0.2,window);freqz(b,1);程序运行结果如下：
7、三角窗(Triangular):其调用格式如下：w=triang(N);示例：基于三角窗的滤波器设计，滤波器设计阶数为11阶，截止频率0.35HZ（指归一化截止频率），窗长度10编写对应的m文件如下：window=triang(11);b=fir1(10,0.45,window);freqz(b,1);文件运行结果如下图：
