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1、word格式文档实验四：IIR数字滤波器设计及软件实现一、实验内容及步骤1、调用信号产生函数mstg产生由三路抑制载波调幅信号相加构成的复合信号st，三路信号在时域混叠无法在时域分离，但频域是可分离的，所以可以通过滤波的方法在频域分离。2、要求将st中三路调幅信号分离，通过观察st的幅频特性曲线，分别确定可以分离st中三路抑制载波单频调幅信号的三个滤波器（低通、高通、带通）的通带截止频率和阻带截止频率。要求滤波器的通带最大衰减为0.1db，阻带最小衰减为60db.3、编程序调用MATLAB滤波器设计函数ellipord和ellip分别设计三个椭圆滤波器，并绘图显示其损耗函数曲线。4、调用滤波器
2、实现函数filter，用三个滤波器分别对信号产生函数mstg产生的信号st进行滤波，分离出st中的三路不同载波频率的调幅信号yn1、yn2、yn3的，并绘图显示其时域波形，观察分离效果。二、实验结果显示原信号图形：专业整理word格式文档高通滤波器输出波形专业整理word格式文档带通滤波器输出波形专业整理word格式文档低通滤波器输出波形专业整理word格式文档带阻滤波器输出波形专业整理word格式文档三、实验结论：由上面所绘图形可知，利用数字滤波器完全可以将时域混叠而频域未混叠的波形分开，达到滤波目的。四、思考题（1）请阅读信号产生函数mstg，确定三路调幅信号的载波频率和调制信号频率。答：
3、第一路调幅信号的调制信号频率为100HZ，载波频率为1000HZ；第二路调幅信号的调制信号频率为50HZ，载波频率为500HZ；第三路调幅信号的调整信号频率为25HZ，载波频率为250HZ。（2）信号产生函数mstg中采样点数N=1600，对st进行N点FFT可以得到6根理想谱线。如果取N=1800，可否得到6根理想谱线？为什么？N=2000呢？请改变函数mstg中采样点数N的值，观察频谱图验证您的判断是否正确？答：因为信号st是周期序列，谱分析时要求观察时间为整数倍周期。分析可知，st的每个频率成分都是25Hz的整数倍。采样频率Fs=10kHz=25×400Hz，即在25Hz的正弦波的1个周
4、期中采样400点。所以，当N为400的整数倍时一定为st的整数个周期。因此，采样点数N=800和N=2000时，对st进行N点FFT可以得到6根理想谱线。如果取N=1000，不是400的整数倍，不能得到6根理想谱线。专业整理word格式文档（3）修改信号产生函数mstg，给每一路调幅信号加入载波成分，产生AM信号，观察AM信号与抑制载波调幅信号的时域波形及其频谱的差别。专业整理word格式文档可以观察到AM的频谱中含有离散的载波分量，且占用很大比重。五、实验程序：1、信号产生函数mstg程序：functionst=mstgN=800;FS=10000;T=1/FS;TP=NT;t=0:T:(N
5、-1)T;K=0:N-1;f=K/TP;fc1=FS/10;%第一路调幅信号的载波频率fc1=1000HZfm1=fc1/10;%第一路调幅信号的调制信号频率为fm1=100hz.fc2=FS/20;%第二路调幅信号的载波频率fc2=500HZfm2=fc2/10;%第二路调幅信号的调制信号频率为fm2=50hz.fc3=FS/40;%第三路调幅信号的载波频率fc3=250HZfm3=fc3/10;%第三路调幅信号的调制信号频率为fm3=25hz.xt1=cos(2pifm1t).cos(2pifc1t);xt2=cos(2pifm2t).cos(2pifc2t);xt3=cos(2pifm3
6、t).cos(2pifc3t);st=xt1+xt2+xt3;fxt=fft(st,N);%计算信号st的频谱.专业整理word格式文档%绘图subplot(211)plot(t,st);gridon;xlabel('t/s');ylabel('s(t)');axis([0,TP/4,min(st),max(st)]);title('(a)s(t)的波形')subplot(212)stem(f,abs(fxt)/max(abs(fxt)),'.');gridon;title('(b)s(t)的频谱')axis([0,FS/5,0,1.2]);xlabel('f/HZ');ylabel('幅度'
7、);2、高通滤波器的程序%高通滤波器设计fp=800;fs=700;Fs=10000;wp=2fp/Fs;ws=2fs/Fs;rp=1;rs=40;N=800;st=mstg;T=1/Fs;Tp=NT;t=0:T:(N-1)T;k=0:N-1;f=k/Tp;[N1,wpo]=ellipord(wp,ws,rp,rs);%确定最小阶数和截止频率[B,A]=ellip(N1,rp,rs,wpo,'hi
