实验三： 用双线性变换法设计IIR数字滤波器.ppt

《实验三： 用双线性变换法设计IIR数字滤波器.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、实验三：用双线性变换法设计IIR数字滤波器一、实验目的1熟悉用双线性变换法设计IIR数字滤波器的原理与方法。2掌握数字滤波器的计算机仿真方法。3通过观察对实际心电图信号的滤波作用，获得数字滤波的感性知识。二、实验内容1用双线性变换法设计一个巴特沃斯低通IIR数字滤波器。2以0.02π为采样间隔，打印出数字滤波器在频率区间［0,π/2］上的幅频响应特性曲线。3用所设计的滤波器对实际心电图信号采样序列(在本实验后面给出)进行仿真滤波处理，并分别打印出滤波前后的心电图信号波形图，观察总结滤波作用与效果。三、实验步骤1复习有关巴特沃斯模拟滤波器设计和用双线性变换法设计I

2、IR数字滤波器的内容。2按照理论课教材中第六章例题6.4.2中的技术指标要求，用双线性变换法设计数字滤波器系统函数H(z)。例题6.4.2中已求出满足本实验要求的数字滤波器系统函数为：(1)A=0.09036B1=1.2686,C1=-0.7051B2=1.0106,C2=-0.3583B3=0.9044,C3=-0.2155(2)由(1)式和(2)式可见，滤波器H(z)由三个二阶滤波器H1(z),H2(z)和H3(z)级联组成，如图1所示。图1滤波器H(z)的组成3编写滤波器仿真程序,计算H(z)对心电图信号采样序列x(n)的响应序列y(n)。设yk(n)为第

3、k级二阶滤波器Hk(z)的输出序列，yk-1(n)为输入序列，如图1所示。由(2)式可得到差分方程：yk(n)=Ayk-1(n)+2Ayk-1(n-1)+Ayk-1(n-2)+Bkyk(n-1)+Ckyk(n-2)(3)4在通用计算机上运行仿真滤波程序，并调用通用绘图子程序，完成实验内容(2)和(3)。5查找相关资料，自行设计一个IIR数字滤波器。四、思考题用双线性变换法设计数字滤波器过程中，变换公式中T的取值，对设计结果有无影响?为什么?五、实验报告要求1简述实验目的及原理。2由所打印的

4、H(ejω)

5、特性曲线及设计过程简述双线性变换法的特点。3对比滤波前后的

6、心电图信号波形，说明数字滤波器的滤波过程与滤波作用。4简要回答思考题。六、心电图信号采样序列x(n)人体心电图信号在测量过程中往往受到工业高频干扰，所以必须经过低通滤波处理后，才能作为判断心脏功能的有用信息。下面给出一实际心电图信号采样序列样本x(n)，其中存在高频干扰。在实验中，以x(n)作为输入序列，滤除其中的干扰成分。{x(n)}={-4,-2,0,-4,-6,-4,-2,-4,-6,-6,-4,-4,-6,-6,-2,6,12,8,0,-16,-38,-60,-84,-90,-66,-32,-4,-2,-4,8,12,12,10,6,6,6,4,0,0,

7、0,0,0,-2,-4,0,0,0,-2,-2,0,0,-2,-2,-2,-2,0}