无限冲激响应数字滤波器的设计数字信号处理实验十一

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1、学生姓名：专业：班级：学号：指导教师：日期：2013年12月6日实验十一无限冲激响应数字滤波器的设计一、实验目的（1）掌握IIR数字滤波器的具体设计方法。（2）熟悉设计低通、高通、带通和带阻IIR数字滤波器的几种方法。二、实验内容（1）设计一个椭圆数字带通滤波器，指标要求如下：通带边缘频率：，，通带峰值起伏：；阻带边缘频率：，，最小阻带衰减：。（2）设采样周期T=250μs（采样频率fs=4kHz），用脉冲响应不变法和双线性变换法设计一个三阶巴特沃兹滤波器，其3dB边界频率为fc=1kHz。（3）设计一个切比雪夫I型数字高通滤波器，它的通带为400～500Hz，通带内容许有0.5d

2、B的波动，阻带内衰减在小于317Hz的频带内至少为19dB，采样频率为1,000Hz。（4）设计切比雪夫II型带通滤波器，其3dB边界频率分别为f2=110kHz和f1=90kHz，在阻带f3=120kHz处的最小衰减大于10dB，采样频率fs=400kHz。（5）一数字滤波器采样频率fs=1kHz，要求滤除100Hz的干扰，其３dB的边界频率为95Hz和105Hz，原型归一化低通滤波器为：三、实验过程（1）设计一个椭圆数字带通滤波器，指标要求如下：通带边缘频率：，，通带峰值起伏：；阻带边缘频率：，，最小阻带衰减：。程序：ws1=2*8000*tan(0.3*pi/2);ws2=2

3、*8000*tan(0.8*pi/2);wp1=2*8000*tan(0.45*pi/2);wp2=2*8000*tan(0.65*pi/2);ws=[ws1ws2];wp=[wp1wp2];Rp=1;Rs=40;[N,Wn]=cheb2ord(wp,ws,Rp,Rs,'s');[num,den]=cheby2(N,Rs,Wn,'s');[B,A]=bilinear(num,den,8000);[h,w]=freqz(B,A);f=w/pi*4000;plot(f,20*log10(abs(h)));axis([0,4000,-60,10]);grid;xlabel('频率/Hz'

4、);ylabel('幅度/dB');（1）设采样周期T=250μs（采样频率fs=4kHz），用脉冲响应不变法和双线性变换法设计一个三阶巴特沃兹滤波器，其3dB边界频率为fc=1kHz。程序：[B,A]=butter(3,2*pi*1000,'s');[num1,den1]=impinvar(B,A,4000);[h1,w]=freqz(num1,den1);[B,A]=butter(3,2/0.00025,'s');[num2,den2]=bilinear(B,A,4000);[h2,w]=freqz(num2,den2);f=w/pi*2000;plot(f,abs(h1),'

5、-.',f,abs(h2),'-');grid;xlabel('频率/Hz')ylabel('幅值/dB')（2）设计一个切比雪夫I型数字高通滤波器，它的通带为400～500Hz，通带内容许有0.5dB的波动，阻带内衰减在小于317Hz的频带内至少为19dB，采样频率为1,000Hz。程序：wc=2*1000*tan(2*pi*400/(2*1000));wt=2*1000*tan(2*pi*317/(2*1000));[N,wn]=cheb1ord(wc,wt,0.5,19,'s');[B,A]=cheby1(N,0.5,wn,'high','s');[num,den]=bili

6、near(B,A,1000);[h,w]=freqz(num,den);f=w/pi*500;plot(f,20*log10(abs(h)));axis([0,500,-80,10]);grid;xlabel('')ylabel('幅度/dB')（1）设计切比雪夫II型带通滤波器，其3dB边界频率分别为f2=110kHz和f1=90kHz，在阻带f3=120kHz处的最小衰减大于10dB，采样频率fs=400kHz。程序：w1=2*400*tan(2*pi*90/(2*400));w2=2*400*tan(2*pi*110/(2*400));wr=2*400*tan(2*pi*12

7、0/(2*400));[N,wn]=cheb2ord([w1w2],[1wr],3,10,'s');[B,A]=cheby2(N,10,wn,'s');[num,den]=bilinear(B,A,400);[h,w]=freqz(num,den);f=w/pi*200;plot(f,20*log10(abs(h)));axis([40,160,-30,10]);grid;xlabel('频率/kHz')ylabel('幅度/dB')ylabel('幅度/dB')（2