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数字信号处理实验二实验报告--第1页

未知驱动探索，专注成就专业

数字信号处理实验二实验报告

1.实验目的

本实验旨在探究数字信号处理的基本概念和技术方法。具

体目标如下：

1.熟悉数字信号处理的基本概念和技术方法；

2.学习如何设计和实现数字滤波器；

3.掌握常见的数字信号处理算法，如FIR滤波器、IIR

滤波器等；

4.实践使用MATLAB进行数字信号处理的模拟和仿真。

2.实验原理

2.1数字滤波器

数字滤波器是一种用于处理数字信号的系统，它能够改变

信号的频率响应以满足特定的需求。数字滤波器可以分为无限

冲激响应（InfiniteImpulseResponse,IIR）滤波器和有限冲激

响应（FiniteImpulseResponse,FIR）滤波器两类。

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2.1.1IIR滤波器

IIR滤波器主要基于差分方程实现，它具有无限冲激响应的

特性，可以处理长时间的信号。常见的IIR滤波器结构有直接

型IIR结构、级联型IIR结构和并联型IIR结构等。

2.1.2FIR滤波器

FIR滤波器是一种有限冲激响应的滤波器，它可以通过对

输入信号序列和滤波器系数进行卷积运算来实现滤波效果。

FIR滤波器具有抗混叠能力强、相位响应线性等优点。

2.2MATLAB中的数字滤波器设计

MATLAB提供了丰富的数字滤波器设计和实现函数，如

fir1、butter、cheby1等。利用这些函数，我们可以进行

滤波器设计、滤波器系数计算、滤波效果分析等。

3.实验步骤

3.1FIR滤波器设计与实现

1.使用MATLAB的fir1函数设计一个低通FIR滤波

器，指定滤波器阶数和截止频率；

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2.利用freqz函数绘制滤波器的频率响应曲线，分析

滤波器的特性；

3.利用设计的FIR滤波器对输入信号进行滤波处理，

并绘制滤波后的信号波形。

3.2IIR滤波器设计与实现

1.使用MATLAB的butter函数设计一个高通IIR滤

波器，指定滤波器阶数和截止频率；

2.利用freqz函数绘制滤波器的频率响应曲线，分析

滤波器的特性；

3.利用设计的IIR滤波器对输入信号进行滤波处理，

并绘制滤波后的信号波形。

4.实验结果与分析

4.1FIR滤波器实验结果

设计了一个低通FIR滤波器，滤波器阶数为10，截止频率

为1kHz。利用freqz函数绘制了滤波器的频率响应曲线，如

图1所示。