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课程名称:数字信号处理 实验名称:IIR数字滤波器设计
班级: 姓名:
实验目的
1、熟悉用双线性变换法设计IIR数字滤波器的原理与方法;
2、熟悉用脉冲响应不变法设计IIR数字滤波器的原理与方法。
实验内容
1、已知低通滤波器的指标为:
通带边缘频率:0.4π,Ap=0.5dB;
阻带边缘频率:0.6π,As=50dB;
a、采用脉冲响应不变法设计巴特沃斯,T=1.画出幅度响应和数字滤波器的脉冲响应h(n);
b、采用脉冲响应不变法设计巴特沃斯,T=1.画出幅度响应和数字滤波器的脉冲响应h(n)。
2、用双线性变换法设计低通滤波器,满足技术指标
wp=0.2π,Ap=0.25dB;
ws=0.4π,As=50dB,
并对方波信号进行滤波,画出滤波前后的波形图并进行简要分析。
3、设计一个数字高通滤波器H(z),它用在结构
xa(t) A/D H(z) D/A ya(t)
中,满足下列要求:
a、采样速率为10kHZ;
b、阻带边缘频率为1.5kHZ,衰减为40dB;
c、通带边缘频率为2kHZ,衰减为3dB;
d、单调的通带和阻带。
4、设计一个带阻滤波器,要求通带上下截止频率为0.8π,0.2π,通带内衰减不大于1dB,阻带起始频率为0.7π,0.4π,阻带内衰减不小于30dB。
设计巴特沃斯带阻滤波器并画出该数字高通滤波器的幅度响应和脉冲响应。
实验程序及解释和实验分析及图形
1a、clear;close all; %清屏
wp=0.4*pi; %通带边缘频率设为0.4*pi
ws=0.6*pi; %阻带边缘频率设为0.6*pi
Ap=0.5; %通带最大衰减为0.5dB
As=50; %阻带最小衰减为50dB
%原型指标的频率逆映射
T=1; %设周期T为1
Fs=1/T;
OmegaP=wp/T; %通带截止频率原型
OmegaS=ws/T; %阻带截止频率原型
[cs,ds]=afd_butt(OmegaP,OmegaS,Ap,As);%模拟巴特沃斯原型滤波器计算
[b,a]=impinvar(cs,ds,Fs); %脉冲响应不变变换
[h,w]=freqz(b,a); %计算数字滤波器的Z变换频率响应
subplot(2,2,1);plot(w/pi,abs(h)); %画出幅频响应曲线图
title(幅度响应); %命名为“幅频响应”
grid; %给图形加上网格线
subplot(2,2,2);plot(w/pi,angle(h));%画出相频响应曲线图
title(相位响应); %给图形命名
grid; %加网格线
subplot(2,2,3);
plot(w/pi,20*log(abs(h))); %画出取其对数的幅频响应曲线
title(幅度响应dB);grid; %给图形命名,加网格线
n=[0:1:59]; %设置n值
imp=[1;zeros(59,1)]; %输入矩形波
y=filter(b,a,imp); %对imp进行滤波
subplot(2,2,4);plot(n,y); %画出y的图形
title(脉冲响应); %给图形命名
grid; %加网格线
实验分析:
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