matlab R数字滤波器的设计.doc

实验二 IIR数字滤波器的设计 实验目的 学会用MATLAB设计IIR数字滤波器。 实验原理 实验内容 问题〔.1〕试设计一个模拟低通滤波器，fp=2400Hz，fs=5000?Hz，Rp=3 dB，Rs=25?dB。分别用巴特沃斯和椭圆滤波器原型，求出其3dB截止频率和滤波器阶数，传递函数，并作出幅频、相频特性曲线。 〔.2〕试设计一个巴特沃斯型数字低通滤波器，设采样率为8000Hz，fp=2100Hz，fs=2500?Hz，Rp=3dB，Rs=25?dB。实例〔.3〕试设计一个切比雪夫1型高通数字滤波器，采样率为8000Hz，fp=1000Hz，fs=700?Hz，Rp=3dB，Rs=20?dB。〔.4〕试设计一个巴特沃斯型模拟带通滤波器。Rp=1dB，Rs=?dB。设采样率为10000Hz. 设计问题。% ch3example1A.m clear; f_p=2400; f_s=5000; R_p=3; R_s=25; % 设计要求指标 [n, fn]=buttord(f_p,f_s,R_p,R_s, s); % 计算阶数和截止频率 Wn=2*pi*fn; % 转换为角频率 [b,a]=butter(n, Wn, s); % 计算H(s) f=0:100:10000; % 计算频率点和频率范围 s=j*2*pi*f; % s=jw=j*2*pi*f H_s=polyval(b,s)./polyval(a,s); % 计算相应频率点处H(s)的值 figure(1); subplot(2,1,1); plot(f, 20*log10(abs(H_s))); % 幅频特性 axis([0 10000 -40 1]); xlabel(频率 Hz);ylabel(幅度 dB); subplot(2,1,2); plot(f, angle(H_s)); % 相频特性 xlabel(频率 Hz);ylabel(相角 rad); figure(2); freqs(b,a); % 也可用指令freqs直接画出H(s)的频率响应曲线。 % ch3example1B.m clear; f_p=2400; f_s=5000; R_p=3; R_s=25; % 设计要求指标 [n, fn]=ellipord(f_p,f_s,R_p,R_s,s); % 计算阶数和截止频率 Wn=2*pi*fn; % 转换为角频率 [b,a]=ellip(n,R_p,R_s,Wn,s); % 计算H(s) f=0:100:10000; % 计算频率点和频率范围 s=j*2*pi*f; % s=jw=j*2*pi*f H_s=polyval(b,s)./polyval(a,s); % 计算相应频率点处H(s)的值 figure(1); subplot(2,1,1); plot(f, 20*log10(abs(H_s))); % 幅频特性 axis([0 10000 -40 1]); xlabel(频率 Hz);ylabel(幅度 dB); subplot(2,1,2); plot(f, angle(H_s)); % 相频特性 xlabel(频率 Hz);ylabel(相角 rad); figure(2); freqs(b,a); % 也可用指令freqs直接画出H(s)的频率响应曲线。 % ch3example2A.m f_N=8000; % 采样率 f_p=2100; f_s=2500; R_p=3; R_s=25; % 设计要求指标 Ws=f_s/(f_N/2); Wp=f_p/(f_N/2); % 计算归一化频率 [n, Wn]=buttord(Wp,Ws,R_p,R_s); % 计算阶数和截止频率 [b,a]=butter(n, Wn); % 计算H(z) figure(1); freqz(b,a, 1000, 8000) % 作出H(z)的幅频相频图, freqz(b,a, 计算点数, 采样率) subplot(2,1,1); axis([0 4000 -30 3]) figure(2);