实验七(华电版).docx

实验七 IIR数字滤波器设计及应用一、实验目的 加深理解IIR数字滤波器的特性，掌握IIR数字滤波器的设计原理与设计方法，以及IIR数字滤波器的应用。二、实验原理 N阶IIR数字滤波器的系统函数为: IIR数字滤波器的设计主要通过成熟的模拟滤波器设计方法来实现：将数字滤波器设计指标转换为模拟滤波器设计指标，设计出相应的模拟滤波器H(s)，再经过脉冲响应不变法或双线性变换法得到所需的IIR数字滤波器H(z)。IIR数字滤波器设计的重要环节是模拟原型低通滤波器的设计，主要包括Butterworth、Chebyshev和椭圆等滤波器。三、实验内容1.信号,确定设计指标，实现各种IIR数字滤波器以实现以下信号处理。（1）设计IIR低通滤波器，滤除 的成分。（2）设计IIR高通滤波器，滤除 的成分。（3）设计IIR带通滤波器，滤除 的成分。（4）设计IIR带阻滤波器，滤除 的成分。 要求利用butterord函数求解滤波器的阶数；利用butter函数设计各IIR数字滤波器；画出滤波器的幅度相应和相位响应；给出IIR数字滤波器的系统函数。[N,Wc]=buttord(0.250,0.677,3,60)[b,a]=butter(N,Wc,low)freqz(b,a);axis([0,1,-120,0]);grid ontitle(巴特沃斯低通数字滤波器)N = 5Wc = 0.2702b = 0.0045 0.0226 0.0452 0.0452 0.0226 0.0045a = 1.0000 -2.2729 2.4660 -1.4359 0.4450 -0.0575%高通滤波器[N,Wc]=buttord(0.250,0.677,3,60)[b,a]=butter(N,Wc,high)freqz(b,a);axis([0,1,-120,0]);grid ontitle(巴特沃斯高通数字滤波器)N = 5Wc = 0.2702b = 0.2399 -1.1996 2.3992 -2.3992 1.1996 -0.2399a = 1.0000 -2.2729 2.4660 -1.4359 0.4450 -0.0575%带通滤波器Wp =[0.25 0.67]; Ws =[0.25-0.03 0.67+0.03]; Rp = 3; Rs = 60;[N,Wc]=buttord(Wp,Ws,Rp,Rs)[b,a]=butter(N,Wc,bandpass)freqz(b,a);axis([0,1,-120,0]);grid ontitle(巴特沃斯带通数字滤波器)N = 40Wc = 0.2499 0.6701b = Columns 1 through 7 0.0000 0 -0.0000 0 0.0000 0 -0.0000 Columns 8 through 14 0 0.0000 0 -0.0000 0 0.0000 0 Columns 15 through 21 -0.0000 0 0.0000 0 -0.0001 0 0.0003 Columns 22 through 28 0 -0.0007 0 0.0017 0 -0.0037 0 Columns 29 through 35 0.0072 0 -0.0125 0 0.0195 0 -0.0276 Columns 36 through 42 0 0.0353 0 -0.0408 0 0.0429 0 Columns 43 through 49 -0.0408 0 0.0353 0 -0.0276 0 0.0195 Columns 50 through 56 0 -0.0125 0 0.0072 0 -0.0037 0 Columns 57 through 63 0.0017