IIR数字滤波器设计.docx

附 页 班级 学号 姓名 实验组别 实验日期 室温 报告日期 成绩 报告内容：（目的和要求、原理、步骤、数据、计算、小结等） 实验名称： IIR数字滤波器的设计 实验目的 模拟滤波器的设计： 设滤波器的通带截止频率为wp，阻带截止频率为ws，通带衰减为Rp，阻带衰减为As，通带波纹为Rp。 1.根据给定指标得出，利用函数buttord、cheb1ord、cheb2ord计算出低通模拟原型滤波器的阶数和截止频率； 2.求出低通模拟原型滤波器后，再利用函数[z,p,k]=Buttap(n)；[z,p,k]=Cheb1ap(n,Rp) 求出零极点型系统函数，然后可用函数zp2tf-[bap,aap]=zp2tf(z,p,k)将其转化为b/a型； 3.将模拟低通滤波器经频率变换为所要求的模拟滤波器； 4.求出滤波器的幅度，频率及冲击响应。 数字滤波器的设计： 设计滤波器的通带截止频率为Wp，止带截止频率为Ws，通带衰减为Rp，止带衰减为As，通带波纹为Rp。 设计方法一： 根据给定指标得出，低通模拟原型滤波器的阶数和截止频率； 直接求出数字滤波器； 求出滤波器的幅频，相频及群延时。 设计方法二： 冲击响应不变法； 双线性变换法。 实验内容 设计低通模拟滤波器，具体要求如下： 3dB带宽10kHz，阻带起始频率12kHz阻带应达到的最小衰减-30dB。 方法一：采用Matlab自带函数来实现。 用函数buttord产生： 程序：wp=10000;ws=12000; Rp=3;As=30; [n,wn]=buttord(wp,ws,Rp,As,s) [z0,p0,k0]=buttap(n); b0=k0*real(poly(z0)); a0=real(poly(p0)); [H,Omg]=freqs(b0,a0); [ha,x,t]=impulse(b0,a0); figure(1),subplot(3,1,1),plot(Omg*wn/(2*pi),abs(H));title(幅度谱); subplot(3,1,2),plot(Omg*wn/(2*pi),angle(H));title(相位谱); subplot(3,1,3),plot(t,ha),title(冲激响应); figure(2) freqs(b,a); 结果：n = 19 wn = 1.0006e+004 用函数cheb1ord产生： 程序：wp=10000;ws=12000; Rp=3;As=30; [n,wn]=cheb1ord(wp,ws,Rp,As,s) [z0,p0,k0]=cheb1ap(n,Rp); b0=k0*real(poly(z0)); a0=real(poly(p0)); [H,Omg]=freqs(b0,a0); [ha,x,t]=impulse(b0,a0); figure(1),subplot(3,1,1),plot(Omg*wn/(2*pi),abs(H));title(幅度谱); subplot(3,1,2),plot(Omg*wn/(2*pi),angle(H));title(相位谱); subplot(3,1,3),plot(t,ha),title(冲激响应); figure(2) freqs(b,a) 结果：n = 7 wn = 10000 方法二：采用自编函数实现。 [c,d]=afd_butt(Wp,Ws,Rp,As) [c,d]=afd_chb1(Wp,Ws,Rp,As) 用函数[c,d]=afd_butt(Wp,Ws,Rp,As)产生： 程序：wp=10000;ws=12000; Rp=3;As=30; [b0,a0]=afd_butt(wp,ws,Rp,As) [H,Omg]=freqs(b0,a0); [ha,x,t]=impulse(b0,a0); figure(1),subplot(3,1,1),plot(Omg*wn/(2*pi),abs(H));title(幅度谱); subplot(3,1,2),plot(Omg*wn/(2*pi),angle(H));title(相位谱); subplot(3,1,3),plot(t,ha),title(冲激响应); figure(2) freqs(b,a); 结果：b0 = 1.0024e+076 a0 = 0.0000 0.0000 0.0000 0.000