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《dsp研究性学习报告数字滤波器设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、《数字信号处理》课程研究性学习报告姓名陈宇鸿学号10211157同组成员姜羽西10213069贾积禹10213068李彩霞10213071付疆指导教师李居朋时间2010.4.6数字滤波器设计专题研讨【目的】(1)掌握IIR和FIR数字滤波器的设计方法及各自的特点。(2)掌握各种窗函数的时频特性及对滤波器设计的影响。(3)培养学生自主学习能力，以及发现问题、分析问题和解决问题的能力。【研讨题目】基本题1．IIR数字滤波器设计设计一个IIR数字低通滤波器，其能取代下列指标的模拟低通滤波器(系统的抽样频率为44
2、.1kHz)fp=2kHz，fs=10kHz,Ap=0.5dB,As=50dB(1)分别用双线性变换和冲激响应不变法设计一个BW型数字低通滤波器，并进行比较。(2)用双线性变换分别设计ChebyshevI型ChebyshevII型和椭圆型数字低通滤波器，并进行比较。【题目分析】本题讨论模拟滤波器和数字滤波器的设计。比较两种方法设计的滤波器的特性。【IIR模拟滤波器设计的基本方法】[1]脉冲响应不变法设计IIR数字滤波器的基本思想是通过对模拟滤波器冲击响应h(t)的等间隔抽样来获得数字滤波器的脉冲响应①将数
3、字滤波器的频率指标{Wk}转换为模拟滤波器的频率指标{wk}②由模拟滤波器的指标设计模拟滤波器的H(s)。③利用脉冲响应不变法，将H(s)转换H(z)。[2]双线性变换法设计IIR数字滤波器的基本思想是利用数值积分将模拟系统变换为数字系统①将数字滤波器的频率指标{Wk}转换为模拟滤波器的频率指标{wk}②由模拟滤波器的指标设计模拟滤波器的H(s)。③利用双线性变换法，将H(s)转换H(z)。（一）、用双线性变换和冲激响应不变法设计一个BW型数字低通滤波器[1]利用脉冲响应不变法【仿真程序】wp=2*pi*
4、2000;ws=2*pi*10000;Ap=0.5;As=50;Fs=44100;wp=WP*Fs;ws=WS*Fs;N=buttord(wp,ws,Ap,As,'s');wc=wp/(10^(0.1*Ap)-1)^(1/2/N);[numa,dena]=butter(N,wc,'s');[numd,dend]=impinvar(numa,dena,Fs);w=linspace(0,pi,512);h=freqz(numd,dend,w);norm=max(abs(h));numd=numd/norm;p
5、lot(w/pi,20*log10(abs(h)/norm))w=[WPWS];h=freqz(numd,dend,w);fprintf('Ap=%.4f',-20*log10(abs(h(1))));fprintf('As=%.4f',-20*log10(abs(h(2))));结果：Ap=0.5000As=60.7694【仿真结果】增益响应：[2]双线性变换法【仿真程序】wp=2*pi*2000;ws=2*pi*10000;Ap=0.5;As=50;Fs=44100;T=1/Fs;wp=2*t
6、an(Wp/2)/T;ws=2*tan(Ws/2)/T;[N,wc]=buttord(wp,ws,Ap,As,'s');[numa,dena]=butter(N,wc,'s');[numd,dend]=bilinear(numa,dena,Fs);w=linspace(0,pi,1024);h=freqz(numd,dend,w);plot(w/pi,20*log10(abs(h)));axis([01-500]);grid;xlabel('Normalizedfrequency');ylabel('Ga
7、in,dB');w=[WpWs];h=freqz(numd,dend,w);fprintf('Ap=%.4f',-20*log10(abs(h(1))));fprintf('As=%.4f',-20*log10(abs(h(2))));结果：Ap=0.2274As=50.0000【仿真结果】增益响应：通过改变纵坐标范围，最终在同一坐标系下比较二、用双线性变换分别设计ChebyshevI型ChebyshevII型和椭圆型数字低通滤波器（1）chebyshev1型【仿真程序】wp=2*pi*2000;
8、ws=2*pi*10000;Ap=0.5;As=50;Fs=44100;T=1/Fs;[N,wc]=cheb1ord(wp,ws,Ap,As,'s');[num,den]=cheby1(N,Ap,wc,'s')[numt,dent]=lp2hp(num,den,1);[numd,dend]=bilinear(numt,dent,Fs);w=linspace(0,pi,1024);h=freqz(numd,dend,w);nor
