实验7双线性变换法设计IIR数字滤波器(预习报告).doc

实验7 双线性变换法设计IIR数字滤波器 1．实验程序及运行结果 实验内容1：IIRDF低通滤波器设计 源程序：shzxhchlshiyan10_1.m %双线性变换法设计IIRDF低通滤波器 clear all;close all;clc;clf; T=1;Fs=1/T; wpz=0.2;wsz=0.3;%对π归一化的数字频率（直接设计数字滤波器时使用的参数） rp=1;rs=15; wp=2/T*tan(wpz*pi/2);ws=2/T*tan(wsz*pi/2);%数字频率到模拟频率的变换(双线性变换法) [N,wc]=buttord(wp,ws,rp,rs,s)%求巴特沃斯模拟滤波器的阶数和截止频率 [B,A]=butter(N,wc,s);%求巴特沃斯模拟滤波器的冲激响应系数向量 [Bz,Az]=bilinear(B,A,Fs);%用双线性变换法将模拟滤波器转化成数字滤波器 w=0:0.001*pi:pi;[h,w]=freqz(Bz,Az,w); %求频响特性 subplot(2,1,1);plot(w/pi,20*log10(abs(h)),k); grid ;axis([0,1,-200,10]);xlabel(\omega/\pi);ylabel(幅度/dB); title(双线性变换法的分步设计法设计IIRDF低通滤波器（T=1s)); %------------------ [Nd,wdc]=buttord(wpz,wsz,rp,rs)%利用buttord和butter直接设计数字滤波器 [Bdz,Adz]=butter(Nd,wdc); w=0:0.001*pi:pi;[h,w]=freqz(Bdz,Adz,w) %求频响特性 subplot(2,1,2);plot(w/pi,20*log10(abs(h)),k); grid ;axis([0,1,-200,10]);xlabel(\omega/\pi);ylabel(幅度/dB); title(直接设计法(巴特沃斯)设计IIRDF低通滤波器（T=1s)); 程序运行结果： 图9-1 IIRDF低通滤波器 实验内容2：IIRDF高通滤波器设计 源程序：shzxhchlshiyan10_2 %shzxhchlshiyan10_2 %双线性变换法设计IIRDF高通滤波器 clear all;close all;clc;clf; T=2; Fs=1/T; wpz=0.8;wsz=0.44;%对π归一化的数字频率（直接设计数字滤波器时使用的参数） rp=3;rs=15; wp=2/T*tan(wpz*pi/2);ws=2/T*tan(wsz*pi/2);%数字频率到模拟频率的变换(双线性变换法) [N,wc]=buttord(wp,ws,rp,rs,s)%求巴特沃斯模拟滤波器的阶数和截止频率 [B,A]=butter(N,wc,high,s);%求巴特沃斯模拟滤波器的冲激响应系数向量 [Bz,Az]=bilinear(B,A,Fs);%用双线性变换法将模拟滤波器转化成数字滤波器 w=0:0.001*pi:pi; [h,w]=freqz(Bz,Az,w); %求频响特性 subplot(2,1,1);plot(w/pi,20*log10(abs(h)),k); grid ;axis([0,1,-100,10]);xlabel(\omega/\pi);ylabel(幅度/dB); title(双线性变换法的分步设计法设计IIRDF高通滤波器（T=2s)); %------------------ [Nd,wdc]=buttord(wpz,wsz,rp,rs)%利用buttord和butter直接设计数字滤波器 [Bdz,Adz]=butter(Nd,wdc,high) w=0:0.001*pi:pi; [h,w]=freqz(Bdz,Adz,w); %求频响特性 subplot(2,1,2);plot(w/pi,20*log10(abs(h)),k); grid ;axis([0,1,-100,10]);xlabel(\omega/\pi);ylabel(幅度/dB); title(直接设计法(巴特沃斯)设计IIRDF高通滤波器（T=2s)); 程序运行结果： 图9-2 IIRDF高通滤波器 实验内容3：IIR数字帯通滤波器设计 源程序：shzxhchlshiyan10_3 %shzxhchlshiyan10_3 %双线性变换法设计IIRDF帯通滤波器(6阶） %直接设计法(椭圆)设计IIRDF帯通滤波器 clear all;close all;clc;clf; fpl=2025;fph=2225;fsl=15