基于MATLAB函数滤波器设计技术.ppt

采用MATLAB滤波器函数快速设计数字滤波器的方法 IIR滤波器设计 基于IIR滤波器的特性，必须首先理解滤波器的3种描述形式并建立其关系： 冲击响应：线性系统时域基本的输入输出描述 频率响应：包括幅值响应和相位响应，是线性时不变系统频域基本的输入输出描述 零、极点图：线性系统频域基本的传输函数描述 常用四类IIR滤波器 巴特沃斯（设计函数butter/buttap/buttord） 切比雪夫I型（设计函数cheb1ap/cheby1/cheby1ord） 切比雪夫II型（设计函数cheb2ap/cheby2/cheby2ord） 椭圆（设计函数ellipap/ellip/ellipord） butter：巴特沃思模拟和数字滤波器设计函数 [b,a]=butter(n,Wn) [b,a]=butter(n,Wn,’ftype’) [b,a]=butter(n,Wn,’ftype’,’s’) [z,p,k]=butter(…) [A,B,C,D]=butter(…) 参数含义：n－滤波器阶数；Wn－归一化截止频率（若为二元向量则给出2n阶数字带通滤波器）ftype=high－高通数字滤波器ftype=stop,Wn为二元向量－带阻数字滤波器 返回变量b,a－滤波器分子分母多项式系数z,p,k－滤波器零极点及增益 buttap:巴特沃斯模拟低通滤波器原型设计函数 [z,p,k]=buttap(n) 参数含义：n－滤波器阶数 返回变量z,p,k－滤波器零点、极点及增益 buttord:巴特沃斯滤波器阶数和截止频率计算函数 [n,Wn]=buttord(Wp,Ws,Rp,Rs) [n,Wn]=buttord(Wp,Ws,Rp,Rs,’s’) 参数含义：Wp－通带转折频率Ws－阻带转折频率Rp－通带波纹系数Rs－阻带衰减系数 cheb1ap:切比雪夫Ⅰ型模拟低通滤波器原型 [z,p,k]=cheb1ap(n,Rp) 参数含义：n－阶数Rp－通带波纹系数(dB) 返回变量：z－空矩阵（没有零点）k－增益 cheby1:切比雪夫Ⅰ型低通滤波器设计函数 [b,a]=cheby1(n,Rp,Wn) [b,a]=cheby1(n,Rp,Wn,’ftype’) [b,a]=cheby1(n,Rp,Wn,’s’) [b,a]=cheby1(n,Rp,Wn,’ftype’,’s’) [z,p,k]=cheby1(…) [A,B,C,D]=cheby1(…) 参数含义：n－滤波器阶数Rp－通带波纹系数Wn－归一化截止频率（若为二元向量则给出2n阶数字带通滤波器）ftype=high－高通数字滤波器ftype=stop,Wn为二元向量－带阻数字滤波器 返回变量b,a－滤波器分子分母多项式系数z,p,k－滤波器零极点及增益A,B,C,D－滤波器的状态空间型描述参数 cheb1ord:切比雪夫Ⅰ型滤波器的阶数计算函数 [n,Wn]=cheb1ord(Wp,Ws,Rp,Rs) [n,Wn]=cheb1ord(Wp,Ws,Rp,Rs,’s’) 参数含义：Wp－通带转折频率Ws－阻带转折频率Rp－通带波纹系数Rs－阻带衰减系数 cheb2ap:切比雪夫Ⅱ型模拟低通滤波器原型 [z,p,k]=cheb2ap(n,Rp) 参数含义：n－阶数Rs－阻带波纹系数(dB) 返回变量：z,p,k－零点、极点、增益 cheby2:切比雪夫Ⅱ型低通滤波器设计函数 [b,a]=cheby2(n,Rs,Wn) [b,a]=cheby2(n,Rs,Wn,’ftype’) [b,a]=cheby2(n,Rs,Wn,’s’) [b,a]=cheby2(n,Rs,Wn,’ftype’,’s’) [z,p,k]=cheby2(…) [A,B,C,D]=cheby2(…) 参数含义：n－滤波器阶数Rs－阻带波纹系数Wn－归一化截止频率（若为二元向量则给出2n阶数字带通滤波器）ftype=high－高通数字滤波器ftype=stop,Wn为二元向量－带阻数字滤波器 返回变量b,a－滤波器分子分母多项式系数z,p,k－滤波器零极点及增益A,B,C,D－滤波器的状态空间型描述参数 cheb2ord:切比雪夫Ⅱ型滤波器的阶数计算函数 [n,Wn]=cheb2ord(Wp,Ws,Rp,Rs) [n,Wn]=cheb2ord(Wp,Ws,Rp,Rs,’s’) 参数含义：Wp－通带转折频率Ws－阻带转折频率Rp－通带波纹系数Rs－阻带衰减系数 ellipap:椭圆模拟低通滤波器原型 [z,p,k]=ellipap(n,Rp,Rs) 参数含义：n－阶数Rp－通带波纹系数(dB)Rs－阻