资源描述：
《实验三iir数字滤波器设计及软件实现》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、实验三IIR数字滤波器设计及软件实现一、实验目的(1)熟悉用双线性变换法设计IIR数字滤波器的原理与方法(2)学会调用MATLAB信兮处理工具箱中滤波器设计函数(或滤波器设计分析工具FDATool)没计各种IIR数字滤波器，学会根据滤波需求确定滤波器指标参数⑶掌握IIR数字滤波器的MATLAB实现方法(4＞通过观察滤波器输入、输ill信号的时域波形及艽频谱，建立数字滤波的概念二、实验原理没计IIR数字滤波器一般采川间接法(脉冲响应不变法和双线性变换法)，应川最广泛的是双线性变换法。基本设计过程足:①将给定的数字滤波器的措标转挽为过渡
2、模拟滤波器的桁标;②设计过渡模拟滤波器;③将过渡模拟滤波器系统函数转挽成数字滤波器的系统函数。MATLAB信号处理工具箱中的各种IIR数字滤波器设计函数都是采用双线性变换法。三、实验步骤及内容(1＞调用信号产生函数mstg产生由三路抑制载波调幅信号相加构成的复合信号st,该函数还会动绘图显示st的吋域波形和幅频特性曲线，如图所示。由图可见，三路信号吋域混叠无法在时域分离。但频域是分离的，所以可以通过滤波的方法在频域分离。(2)要求将st屮三路调幅信号分离，通过观察st的幅频特性曲线，分别确定可以分离st中三路抑制载波单频调幅信号的三
3、个滤波器(低通滤波器、带通滤波器、高通滤波器)的通带截止频率和阻带截止频率。耍求滤波器的通带最大衰减为O.ldB,阯带最小衰减为60dB。提示：抑制载波单频调幅信号的数学表示式为s(t)=cos(2nf0t)cos(2nfct)=1/2[cos(2n(fc—f0)t)+cos(2n(fc+f0)t)],其中，cos(2nfet｝成为载波，fc为载波频率，cos(2nf()t)称为单频调制信号，fQ为调制正弦波信号频率，H满足由上式可见，所谓抑制载波单频调幅信号，就是两个正弦信号相乘，仑有两个频率成分:和频fe+fo、差频这两个频率成
4、分关于载波频率fc对称。所以，1路抑制载波单频调幅信号的频谱图是关于载波频率fe对称的两根谱线。容易看出，阁中三路调幅信号的载波频率分别为250Hz、500Hz、1000Hz。⑶编程序调用MATLAB滤波器设汁函数ellipord和ellip分别设汁这三个椭圆滤波器，#-绘图显示其损耗函数曲线。(4)调用滤波器实现函数filter,用三个滤波器分別对信号产生函数mstg产生的信号st进行滤波,分离出st中的三路不同载波频率的调幅信兮yi(n)、y2㈧和y3(n)，并绘图显示Yl(n)、y2(n)fty3(n)的吋域波形，观察分离效果
5、。信号产生Ml数：functionst=mstg%%产生序列昀景St,丼显示时域波形及频谱N=1600;%N为信号st的长度Fs=10000;T=l/Fs;Tp=N*T;%采样频率Fs=10kHz,Tp为采样时I'uJt=0:T:(N-l)*T;k=O:N-l;f=k/Tp;fcl=Fs/10;fml=fcl/10;频率fml=100Hzfc2=Fs/20;fm2=fc^l0;频率fml=50Hzfc3=Fs/40;fm3=fcVlO;频率fml=25Hz%第1路调幅信号的载波频率fcl=1000Hz,调制信号%第2路调幅信号的载波
6、频率fcl=500Hz,调制信号%第3路调幅信号的载波频率fcl=250Hz,调制信号xtl=cos(2*pi*fml*t).*cos(2*pi*fcl*t);Xt2=cos(2*pi*fm2*t).*cos(2*pi*fc2*t);xt3=cos(2*pi*fm3*t).*cos(2*pi*fc3*t);st=xtl+xt2+xt3;fxt=fft(st,N);figure(3)subplot(2,l,l)plot(t,st);grid;xlabel('t/s');ylabel('s(t)');axis([O,Tp^,min(st
7、),max(st)]);titlefs⑴的波形•)；subplot(2,l,2)stem(f,abs(fxt)，？);grid;titlefs⑴的频谱]axis([0,Fs/5,0,1.2]);xlabel('f/Hz');ylabel(’幅度’);调用函数mstg产生st，A动绘阁(nV示st的时域波形和幅频特性曲线调用ellipord和ellip分别设计三个椭圆滤波器，并绘图从示苁幅频响应特性曲线调用filter,用三个滤波器分别对信号st进行滤波,分离岀三路不M载波频率的调幅信号yi(n＞、y2(n｝和y3(n)结朿!I!实验
8、结果程序：clearall；closeallFs=10000;%采样频率st=mstg；%调川信号广生函数mstg产由三路抑制哉波调幅信号相加成的女合信号stfp=280;fs=450;%低通滤波器wp=2*fp/Fs;ws=2*fs
