IIR 滤波器设计实验报告.docxVIP

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新乡学院实验报告

实验结

实验结果分析及讨论

1.实验中出现过的问题或错误、原因分析

用MATLAB生成的图像不正确，原因分析：MATLAB的程序语句编写不正确。

2.保证实验成功的关键问题

（1）.正确编写MATLAB的程序语句。

（2）按实验步骤规范进行实验，保留实验图像，正确分析实验图像。

对实验自我评价

通过本次实验，掌握了冲激响应不变法和双线性变换法设计IIR滤波器的原理及具体设计方法，熟悉了用双线性设计法设计IIR数字滤波器的计算机程序。通过用MATLAB编程画出了IIR滤波器幅频特性图像，学会了用MATLAB处理问题，加强了MATLAB的应用能力。通过MATLAB生成的图像做分析。对IIR滤波器的设计有了进一步的理解。有利于数字信号处理课程的学习。

教师评阅

1.学生实验动手能力(20分)：

□优秀(20~18) □较好(17~15) □合格(14~12) □不合格(11~0)2.实验报告内容(共60分)(1)实验目的、材料、原理、内容及步骤记录(20分)：

□正确、清晰、重点突出(20~18) □较正确、较清晰(17~15)

□有少数错误(14~12) □有较多错误(11~0)(2)实验数据(现象)及结果记录、处理(20分)：

□清晰、正确(20~18) □较清晰、较正确(17~15) □合格(14~12) □不合格(11~0)(3)实验结果分析及讨论(20分)：

□结果详实、结论清晰、讨论合理(20~18) □结果正确、讨论适当(17~15)

□合格(14~12) □不合格(11~0)

3.学生遵循实验室规定及实验要求程度(20分)：

□好(20~18) □较好(17~15) □合格(14~12) □不合格(11~0)4.其它意见：

教师签名： 年 月 日

课程名称

数字信号处理实验

成 绩

实验名称

IIR滤波器设计

专 业

年级/班级

实验地点

实验日期

姓 名

实验类型

□演示性□验证性□综合性?设计性

指导教师

实验目的

1、掌握冲激响应不变法和双线性变换法设计IIR滤波器的原理及具体设计方法，熟

悉用双线性设计法设计低通IIR数字滤波器的计算机程序；

2、熟悉模拟Butterworth滤波器的设计，掌握冲激响应不变法和双线性变换法设计数字IIR滤波器的方法。

实验仪器及耗材

PC机一台.

MATLAB7.0环境。

实验原理

IIR滤波器设计的过程可以首先设计模拟滤波器，然后采用冲激响应不变法和双线性变换法设计IIR数字滤波器。Butterworth滤波器

2 1

Ha(j?)? ?

1??( )2N

?c ,

其中Ωc为3dB截止频率，N为滤波器阶次，均待定。模拟滤波器的设计步骤：首先根据数字滤波器设计要求计算模拟滤波器指标；其次要求出滤波器的阶次N和Ωc

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实验

实验内容及步骤

采样频率为1Hz，设计一个Butterworth低通数字滤波器，其中通带临界频率

fp??0.2Hz，通带内衰减小于1dB(??p??1dB)，阻带临界频率fs??0.3Hz，阻带内衰减大于25dB(?s??25dB)。

求这个数字滤波器的传递函数H(z)，输出它的幅频特性曲线。利用冲激响应不变

法和双线性变换法实现该滤波器，并将结果进行比较。1.用脉冲响应不变法设计：Wp=2*pi*0.2;Rp=1;Ws=2*pi*0.3;Rs=25;T=1,Fs=1/T[N,Wn]=buttord(Wp,Ws,Rp,Rs,s);

[B,A]=butter(N,Wn,s);

[bz,az]=impinvar(B,A,Fs);

[h,w]=freqz(bz,az,256);h1=20*log10(abs(h));%损耗函数(dB)plot(w/pi,h1);

grid

xlabel(DigitalFrequencyinpiunits)ylabel(GainindB)

axis([01-8010])

2.用双线性变换法设计Wp=2*pi*0.2;Rp=1;Ws=2*pi*0.3;Rs=25;T=1,Fs=1/Tomegap=(2/T)*tan(Wp/2);%通带频率预畸

omegas=(2/T)*tan(Ws/2);%阻带频率预畸[N,Wn]=buttord(omegap,omegas,Rp,Rs,s);[