实验七 iir滤波器

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1、CENTRALSOUTHUNIVERSITY数字信号处理实验报告题目IIR滤波器学生姓名钱学文学院物理与电子学院专业班级电信息科学与技术1004班实验七IIR滤波器实验七IIR滤波器一、实验仪器：PC机一台，JQ-NIOS-2C35实验箱一台及辅助软件（DSPBuilder、Matlab/Simulink、QuartusII、Modelsim）二、实验目的：1、初步了解JQ-NIOS-2C35实验箱的基本结构。2、学习和熟悉基于DSPBuilder开发数字信号处理实验的流程。3、理解IIR滤波器设计的原理和方

2、法。三、实验原理：IIR（InfiniteImpulseResponse）滤波器，即无限冲击响应滤波器，其冲击响应是无限长的。IIR滤波器一般采用递归式方法来实现]。也就是说，滤波器当前输出y(n)是输入序列x(n)和以前各输出值y(n－1)、y(n－2)…的函数，这可以用下列差分方程来表示：（4-1）其中，N是IIR滤波器的阶数。相应地，IIR滤波器的系统函数可以表示为:（4-2）IIR滤波器除了具有极点之外，一般还存在零点。由于极点的存在，IIR滤波器用递归结构来实现较为简单。实现IIR滤波器的基本结构共

3、有三种：直接型、级联型和并联型。下面简单介绍前两种IIR滤波器的结构。1、直接型利用公式（4-2）可以直接导出I型的IIR滤波器结构，可用下式表示：(4-3)由此可得，和反馈环节中的延时单元不能共用，需要M+N个延时单元。为了减少延时单元，对于线性系统，公式（4-3）也可以写成：（4-4）由此可以导出直接II型的滤波器结构。图4-1表示了一个直接II型IIR滤波器的结构，该滤波器的阶数是四阶，共存在四个反馈环节。8实验七IIR滤波器图4-21直接II型IIR滤波器结构2、级联型对公式（4-4）的分子、分母进行

4、因式分解，由于H(z)中的系数都为实数，H(z)的极、零点只可能是实数或者复共轭对，对于复共轭对因子，可以复合成二阶因子：（4-18）式中的系数都为实数。如果把实数因子（一阶因子）看成是二阶项系数为0的二阶因子，则上式可以写成：（4-19）其中。由此可见，是一个2阶的IIR滤波器，N阶IIR滤波器可以看成是由多个2阶IIR滤波器级联而成的。四、实验步骤：（1）打开MATLAB。（2）新建model文件à，执行File->Save保存文件，将其命名为IIR。（3）新建IIR滤波器系统如图7-1，添加的模型和设置

5、参数如表7-1。8实验七IIR滤波器图7-1IIR滤波器子系统设计表7-1IIR滤波器子系统模块及参数位置名称参数设置重置名称AlteraDSPBuilderBlocksetàIO&BusBusconversionBusType：SignedInteger，Input：32，Output：16，InputBitConnectedtoOutputLSB：16，AlteraDSPBuilderBlocksetàArithmeticParallelAdderSubtractorNumberofInputs：2Alt

6、eraDSPBuilderBlocksetàArithmeticParallelAdderSubtractorNumberofInputs：4ParallelAdderSubtractor1AlteraDSPBuilderBlocksetàArithmeticParallelAdderSubtractorNumberofInputs：5ParallelAdderSubtractor2AlteraDSPBuilderBlocksetàStorageDelayAlteraDSPBuilderBlocksetàSt

7、orageDelayDelay1AlteraDSPBuilderBlocksetàStorageDelayDelay2AlteraDSPBuilderBlocksetàStorageDelayDelay3AlteraDSPBuilderBlocksetàArithmeticGainGainValue：-1213[GainValueNumberofBits].[]：12A1AlteraDSPBuilderBlocksetàArithmeticGainGainValue：1185[GainValueNumbero

8、fBits].[]：12A2AlteraDSPBuilderBlocksetàArithmeticGainGainValue：-540[GainValueNumberofBits].[]：12A3AlteraDSPBuilderBlocksetàArithmeticGainGainValue：96[GainValueNumberofBits].[]：12，A4AlteraDSPBuilderBloc