IIR高通、带通和带阻数字滤波器设计.doc

西南科技大学 课 程 设 计 报 告 课程名称： 数字通信课程设计 设计名称：IIR高通、带通和带阻数字滤波器设计 姓 名： 张 威 威 学 号: 班 级： 通 信 0701 指导教师： 龙 惠 民 起止日期： 2010.6.28-2010.7.9 西南科技大学信息工程学院制 课 程 设 计 任 务 书 学生班级： 通信0701 学生姓名： 张威威 学号： 设计名称： IIR高通、带通和带阻数字滤波器设计 起止日期： 2010.6.28—2010.7.9 指导教师： 龙惠民 设计要求： 用MATLAB设计以下的IIR数字滤波器： 1、巴特沃思数字高通滤波器设计： 抽样频率为10kHZ,,通带截止频率为2.5 kHZ，通带衰减不大于2dB，阻带上限截止频率1.5kHZ ,阻带衰减不小于15 dB 2、巴特沃思数字带通滤波器设计： 抽样频率为10kHZ,,通带范围是1.5 kHZ到2.5 kHZ，通带衰减不大于3dB，在1kHZ和4kHZ处衰减不小于20 dB 3、巴特沃思数字带阻滤波器设计： 抽样频率为10kHZ,,在-2 dB衰减处的边带频率是1.5 kHZ，4 kHZ， 在-13dB衰减处频率是2kHZ和3kHZ 4、分别绘制这三种数字滤波器的幅度响应曲线和相位响应曲线； 5、采用切比雪夫Ⅰ型滤波器为原型重新设计上述三种数字滤波器； 6、分别绘制这三种数字滤波器的幅度响应曲线和相位响应曲线； 7、对两种滤波器原型的设计结果进行比较。 课 程 设 计 学 生 日 志 时间 设计内容 2009.06.28 查阅资料，确定方案 2009.06.30 设计总体方案 2009.07.03 编写程序 2009.07.06 编写程序 2009.07.08 撰写报告 2009.07.09 撰写报告 2009.07.10 答辩 课 程 设 计 考 勤 表 周 星期一 星期二 星期三 星期四 星期五 课 程 设 计 评 语 表 指导教师评语： 成绩： 指导教师： 年 月 日 IIR高通、带通和带阻数字滤波器设计 设计目的和意义 数字滤波是数字信号分析中最重要的组成部分之一，数字滤波与模拟滤波相比，具有精度和稳定性高、系统函数容易改变、灵活性高、不存在阻抗匹配问题、便于大规模集成、可实现多维滤波等优点。 ? 本次主要设计高通、带通和带阻数字滤波器，比较利用巴特沃兹与切比雪夫1型设计的优缺点。并在实际应用中比较利弊选择使用。 设计原理 IIR数字滤波器又叫做无限冲击响应数字滤波器。一般的做法是：先将给定的数字滤波器的技术指标转化为对应的模拟滤波器的技术指标，然后按照此指示设计模拟滤波器，再按照一定的规则将模拟滤波器离散化，这样就得到了数字滤波器。 设计的基本思路是：将低通转换为高通、带通和带阻，低通滤波器的映射函数为： 低通——高通（LP-HP） 基本思想是：上述LP变换中的Z代以-Z，则LP=HP。 低通——带通 基本思想：把带通的中心频率 由以上分析得变换关系： 低通——带阻 把带阻的中心频率 由此得到变换关系： 详细设计步骤 1、巴特沃思数字高通滤波器设计： 抽样频率为10kHZ,,通带截止频率为2.5 kHZ，通带衰减不大于2dB，阻带上限截止频率1.5kHZ ,阻带衰减不小于15 dB。 设计步骤： （1）所给的技术指标： fp=2500; fs=1500;Fs=10000; Rp=2;Rs=15 （2）归一化处理：wp=fp*2/Fs; ws=fs*2/Fs; （3）获得数字滤波器的最小阶次N和滤波器的固有Wn [N,Wn]=buttord(wp,ws,Rp,Rs); （4）设计巴特沃兹高