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1、实验四双线性变换法设计IIR数字滤波器一、实验目的1.掌握利用双线性变换法设计IIR数字滤波器的原理和具体方法。2.深入理解利用双线性变换法设计IIR数字滤波器的优缺点及使用范围。二、实验内容1.利用巴特沃思模拟滤波器,通过双线性变换法设计巴特沃思数字滤波器,数字滤波器的技术指标为采样周期为T=1。程序代码T=2;%设置采样周期为2fs=1/T;%采样频率为周期倒数Wp=0.25*pi/T;Ws=0.35*pi/T;%设置归一化通带和阻带截止频率Ap=20*log10(1/0.9);As=20*log10(1/0.18);%设置通带最大和最小衰减[N,Wc]=b
2、uttord(Wp,Ws,Ap,As,'s');%调用butter函数确定巴特沃斯滤波器阶数[B,A]=butter(N,Wc,'s');%调用butter函数设计巴特沃斯滤波器W=linspace(0,pi,400*pi);%指定一段频率值hf=freqs(B,A,W);%计算模拟滤波器的幅频响应subplot(2,1,1);plot(W/pi,abs(hf)/abs(hf(1)));%绘出巴特沃斯模拟滤波器的幅频特性曲线gridon;title('巴特沃斯模拟滤波器');xlabel('Frequency/Hz');ylabel('Magnitude');[
3、D,C]=bilinear(B,A,fs);%调用双线性变换法Hz=freqz(D,C,W);%返回频率响应subplot(2,1,2);plot(W/pi,abs(Hz)/abs(Hz(1)));%绘出巴特沃斯数字低通滤波器的幅频特性曲线gridon;7title('巴特沃斯数字滤波器');xlabel('Frequency/Hz');ylabel('Magnitude');进行试验输出图像：实验分析通过查workspace可以得出脉冲响应为：滤波器幅度响应：滤波器相位响应：1.利用巴特沃思模拟滤波器，通过双线性变换法设计数字带阻滤波器，数字滤波器的技术指标为
4、7采样周期为T=1。程序代码T=1;%设置采样周期为1fs=1/T;%采样频率为周期倒数wp=[0.25*pi,0.75*pi];ws=[0.35*pi,0.65*pi];Wp=(2/T)*tan(wp/2);Ws=(2/T)*tan(ws/2);%设置归一化通带和阻带截止频率Ap=20*log10(1/0.9);As=20*log10(1/0.18);%设置通带最大和最小衰减[N,Wc]=buttord(Wp,Ws,Ap,As,'s');%调用butter函数确定巴特沃斯滤波器阶数[B,A]=butter(N,Wc,'stop','s');%调用butter函
5、数设计巴特沃斯滤波器W=linspace(0,2*pi,400*pi);%指定一段频率值hf=freqs(B,A,W);%计算模拟滤波器的幅频响应subplot(2,1,1);plot(W/pi,abs(hf));%绘出巴特沃斯模拟滤波器的幅频特性曲线gridon;title('巴特沃斯模拟滤波器');xlabel('Frequency/Hz');ylabel('Magnitude');[D,C]=bilinear(B,A,fs);%调用双线性变换法Hz=freqz(D,C,W);%返回频率响应subplot(2,1,2);plot(W/pi,abs(Hz));
6、%绘出巴特沃斯数字带阻滤波器的幅频特性曲线gridon;title('巴特沃斯数字滤波器');xlabel('Frequency/Hz');ylabel('Magnitude');进行试验输出图像：7实验分析通过查workspace可以得出脉冲响应为：滤波器幅度响应：滤波器相位响应：1.通过切比雪夫模拟滤波器，利用双线性变换法设计数字高通滤波器，数字滤波器的技术指标为采样周期为T=1，并观察T分别为0.01，0.1，0.25，0.5，0.8时数字滤波器的频率响应。7程序代码T=1;%设置采样周期为1fs=1/T;%采样频率为周期倒数Wp=(2/T)*tan(0.
7、75*pi/2);Ws=(2/T)*tan(0.65*pi/2);%设置归一化通带和阻带截止频率Ap=20*log10(1/0.9);As=20*log10(1/0.18);%设置通带最大和最小衰减[N,Wc]=cheb1ord(Wp,Ws,Ap,As,'s');%调用cheb1ord函数确定切比雪夫I型滤波器阶数[B,A]=cheby1(N,Ap,Wc,'high','s');%调用cheby1函数设计切比雪夫I型滤波器W=linspace(0,7*pi,400*pi);%指定一段频率值hf=freqs(B,A,W);%计算模拟滤波器的幅频响应subplot(
8、2,1,1);plot(
