基于matlab利用双线性变换法设计iir带阻滤波器

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1、燕山大学课程设计说明书题目：基于matlab利用双线性变换法设计IIR带阻滤波器学院（系）：电气工程学院年级专业：学号：学生姓名：指导教师：教师职称：燕山大学课程设计（论文）任务书院（系）：电气工程学院基层教学单位：自动化仪表学号学生姓名专业（班级）设计题目基于matlab利用双线性变换法设计IIR带阻滤波器设计技术参数Wp1=2*pi*10;Wp2=2*pi*70;Ws1=2*pi*20;Ws2=2*pi*60;Wo=2*pi*40；bw=2*pi*60;Rp=0.5;Rs=10;Fs=20;Nn=100;

2、设计要求基于matlab软件，利用双线性变换法设计IIR带阻滤波器，分析滤波器单位脉冲响应，频率响应特性。设计报告中要求画出所设计的滤波器网络结构图工作量10天工作计划6月29日到30日，查找相关资料；7月1日到7月4日，用MATLAB编写程序并调试；7月5日到7月7日，撰写课程设计任务书；7月8日，答辩参考资料1《信号处理原理及应用》林洪斌、谢平、王娜编著，机械工业出版社2《MATLAB在数字信号处理中的应用》薛年喜主编，清华大学出版社3《MATLAB6.5图形图像处理》王家文、曹宇编著，国防工业出版社指导

3、教师签字基层教学单位主任签字说明：此表一式四份，学生、指导教师、基层教学单位、系部各一份。年月日燕山大学课程设计评审意见表指导教师评语：成绩：指导教师：年月日答辩小组评语：成绩：组长：年月日课程设计总成绩：答辩小组成员签字：年月日燕山大学课程设计说明书目录第1章设计题目……………………………………………………………1第2章设计思想和系统功能……………………………………………11数字滤波器…………………………………………………12IIR数字滤波器的设计方法……………………………………33程序流程图…………………

4、………………………………….10第3章运行结果及分析………………………………………………11第4章总结………………………………………………………………15第5章参考文献………………………………………………………15第6章程序源代码清单…………………………………………………16共20页第20页燕山大学课程设计说明书基于MATLAB的IIR数字带阻滤波设计一、课程设计题目基于matlab软件，利用双线性变换法设计IIR带阻滤波器，分析滤波器单位脉冲响应，频率响应特性。设计报告中要求画出所设计的滤波器网络结构图二、

5、设计思想和系统功能⒈数字滤波器数字滤波器是对数字信号实现滤波的线性时不变系统。数字滤波实质上是一种运算过程，实现对信号的运算处理。输入数字信号（数字序列）通过特定的运算转变为输出的数字序列，因此，数字滤波器本质上是一个完成特定运算的数字计算过程，也可以理解为是一台计算机。描述离散系统输出与输入关系的卷积和差分方程只是给数字信号滤波器提供运算规则，使其按照这个规则完成对输入数据的处理。时域离散系统的频域特性:,其中、分别是数字滤波器的输出序列和输入序列的频域特性（或称为频谱特性）,是数字滤波器的单位取样响应的频

6、谱，又称为数字滤波器的频域响应。输入序列的频谱经过滤波后,因此，只要按照输入信号频谱的特点和处理信号的目的，适当选择，使得滤波后的满足设计的要求，这就是数字滤波器的滤波原理。数字滤波器根据其冲激响应函数的时域特性，可分为两种，即无限长冲激响应(IIR)数字滤波器和有限长冲激响应(FIR)数字滤波器。IIR共20页第20页燕山大学课程设计说明书数字滤波器的特征是，具有无限持续时间冲激响应，需要用递归模型来实现，其差分方程为：系统函数为：设计IIR滤波器的任务就是寻求一个物理上可实现的系统函数H(z)，使其频率响

7、应H(z)满足所希望得到的频域指标，即符合给定的通带截止频率、阻带截止频率、通带衰减系数和阻带衰减系数。⒉IIR数字滤波器设计方法⑴用脉冲相应不变法设计IIR数字滤波器利用模拟滤波器来设计数字滤波器，也就是使数字滤波器能模仿模拟滤波器的特性，这种模仿可以从不同的角度出发。脉冲响应不变法是从滤波器的脉冲响应出发，使数字滤波器的单位脉冲响应序列h(n)模仿模拟滤波器的冲激响应ha(t)，即将ha(t)进行等间隔采样，使h(n)正好等于ha(t)的采样值，满足h(n)=ha(nT)式中,T是采样周期。如果令Ha(s

8、)是ha(t)的拉普拉斯变换，H(z)为h(n)的Z变换，利用采样序列的Z变换与模拟信号的拉普拉斯变换的关系得(1-1)则可看出，脉冲响应不变法将模拟滤波器的S平面变换成数字滤波器的Z平面，这个从s到z的变换z=esT是从S共20页第20页燕山大学课程设计说明书平面变换到Z平面的标准变换关系式。图1-1脉冲响应不变法的映射关系由（1-1）式，数字滤波器的频率响应和模拟滤波器的频率响应间的关系为(1-