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1、实用标准文案课程名称:数字信号处理实验名称：IIR数字滤波器设计班级：姓名：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、熟悉用脉冲响应不变法设计IIR数字滤波器的原理与方法。二、实验内容1、已知低通滤波器的指标为：通带边缘频率：0.4π，Ap=0.5dB；阻带边缘频率：0.6π，As=50dB；a、采用脉冲响应不变法设计巴特沃斯，T=1.画出幅度响应和数字滤波器的脉冲响应h（n）；b、采用脉冲响应不变法设计巴特沃斯，T=1.画出幅度响应和数字滤波器的脉冲响应h（n）。2、用双线性变换法设计低通滤波器，满足技术指
2、标wp=0.2π，Ap=0.25dB；ws=0.4π，As=50dB，并对方波信号进行滤波，画出滤波前后的波形图并进行简要分析。3、设计一个数字高通滤波器H（z），它用在结构xa（t）A/DH（z)D/Aya（t）中，满足下列要求：a、采样速率为10kHZ；b、阻带边缘频率为1.5kHZ，衰减为40dB；c、通带边缘频率为2kHZ，衰减为3dB；d、单调的通带和阻带。4、设计一个带阻滤波器，要求通带上下截止频率为0.8π，0.2π，通带内衰减不大于1dB，阻带起始频率为0.7π，0.4π，阻带内衰减不小于30dB。设计巴特沃斯带阻滤波器并
3、画出该数字高通滤波器的幅度响应和脉冲响应。三、实验程序及解释和实验分析及图形1a、clear;closeall;%清屏wp=0.4*pi;%通带边缘频率设为0.4*piws=0.6*pi;%阻带边缘频率设为0.6*piAp=0.5;%通带最大衰减为0.5dBAs=50;%阻带最小衰减为50dB%原型指标的频率逆映射T=1;%设周期T为1Fs=1/T;OmegaP=wp/T;%通带截止频率原型OmegaS=ws/T;%阻带截止频率原型[cs,ds]=afd_butt(OmegaP,OmegaS,Ap,As);%模拟巴特沃斯原型滤波器计算[b
4、,a]=impinvar(cs,ds,Fs);%脉冲响应不变变换[h,w]=freqz(b,a);%计算数字滤波器的Z变换频率响应subplot(2,2,1);plot(w/pi,abs(h));%画出幅频响应曲线图title('幅度响应');%命名为“幅频响应”精彩文档实用标准文案grid;%给图形加上网格线subplot(2,2,2);plot(w/pi,angle(h));%画出相频响应曲线图title('相位响应');%给图形命名grid;%加网格线subplot(2,2,3);plot(w/pi,20*log(abs(h)));
5、%画出取其对数的幅频响应曲线title('幅度响应dB');grid;%给图形命名，加网格线n=[0:1:59];%设置n值imp=[1;zeros(59,1)];%输入矩形波y=filter(b,a,imp);%对imp进行滤波subplot(2,2,4);plot(n,y);%画出y的图形title('脉冲响应');%给图形命名grid;%加网格线实验分析：；用脉冲响应不变法设计低通巴特沃斯滤波器时，因为w=Ωt,w与Ω呈线性关系，所以其相位响应图是呈线性的，如上图的“相位响应”图所示；因为其设计的是低通滤波器，所以会把其高频的波滤掉
6、，而留下低频的，从而在变化的时候表现的平缓些，而不是特别的陡峭，如上图的“脉冲响应”图所示，从而实现低通滤波的功能。1b、clear;closeall;wp=0.4*pi;%通带边缘频率设为0.4*piws=0.6*pi;%阻带边缘频率设为0.6*piAp=0.5;%通带最大衰减为0.5dBAs=50;%阻带最小衰减为50dB%原型指标的频率逆映射精彩文档实用标准文案T=1;%把周期T设为1Fs=1/T;OmegaP=(2/T)*tan(wp/2);%计算通带截止频率原型OmegaS=(2/T)*tan(ws/2);%计算阻带截止频率原型
7、[cs,ds]=afd_butt(OmegaP,OmegaS,Ap,As);%巴特沃斯原型滤波器计算[b,a]=bilinear(cs,ds,Fs);%双线性不变法变换[h,w]=freqz(b,a);%计算数字滤波器的Z变换频率响应subplot(2,2,1);plot(w/pi,abs(h));%画幅频响应曲线图title('幅度响应');grid;subplot(2,2,2);plot(w/pi,angle(h));%画出相频响应曲线图title('相位响应');grid;subplot(2,2,3);plot(w/pi,20*lo
8、g(abs(h)));%画出取其对数的幅频响应曲线title('幅度响应dB');axis([0,1,-80,5]);grid;%设置坐标轴，加网格线n=[0:1:59];%设n值imp=[1
