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《实验四预作结果IIR滤波器设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、实验四IIR滤波器设计预做实验一、实验目的1．熟悉由模拟滤波器转换为IIR数字滤波器的原理与方法。2．掌握数字滤波器的计算机仿真方法。二、实验内容1．用脉冲响应不变法设计巴特沃斯数字滤波器。2．用双线性变换法设计切比雪夫数字滤波器。3．用双线性变换法设计巴特沃斯数字滤波器。并将直接型结构转换成级联型结构。4．比较分析两种不同方法设计的数字滤波器的频率特性的区别。5．比较并分析变换前的模拟滤波器与变换后的数字滤波器的频率特性的区别，模拟滤波器的频率特性可以使用freqs()函数，注意模拟频率和数字频率之间的对应
2、关系。三、实验程序及结果1．利用脉冲响应不变法设计巴特沃思滤波器wp=0.2*pi;ws=0.3*pi;Rp=1;As=15;T=1;OmegaP=wp/T;OmegaS=ws/T;[cs,ds]=afd_butt(OmegaP,OmegaS,Rp,As);[b,a]=imp_invr(cs,ds,T)[db,mag,pha,w]=freqz_m(b,a);subplot(2,1,1);plot(w/pi,mag);title('digitalfilterMagnitudeResponse')axis([0,
3、1,0,1.1])subplot(2,1,2);plot(w/pi,db);title('digitalfilterMagnitudeinDB')axis([0,1,-40,5]);结果：N1=5.8858N=6ButterworthFilterOrder=6OmegaC=0.7032b=0.00000.00060.01010.01610.00410.0001a=1.0000-3.36355.0684-4.27592.1066-0.57060.06616上图为利用脉冲响应不变法设计的巴特沃思低通滤波器频率响应
4、的幅度特性，下图为相对幅度（衰减）特性，单位DB2．利用双线性变换法设计切比雪夫数字滤波器wp=0.2*pi;ws=0.3*pi;Rp=1;As=15;T=1;OmegaP=(2/T)*tan(wp/2);OmegaS=(2/T)*tan(ws/2);ep=sqrt(10^(Rp/10)-1);Ripple=sqrt(1/(1+ep*ep));Attn=1/(10^(As/20));A1=1/Attn;a1=sqrt(A1*A1-1)/ep;a2=OmegaS/OmegaP;N=ceil(logm(a1+sq
5、rt(a1*a1-1))/logm(a2+sqrt(a2*a2-1)));fprintf('ChebyshevFilterOrder=%2.0f',N)[cs,ds]=u_chb1ap(N,Rp,OmegaP);[b,a]=bilinear(cs,ds,T)[db,mag,pha,w]=freqz_m(b,a);subplot(2,1,1);plot(w/pi,mag);title('digitalfilterMagnitudeResponse');axis([0,1,0,1.1])subplot(2
6、,1,2);plot(w/pi,db);title('digitalfilterMagnitudeinDB');axis([0,1,-40,5]);结果：ChebyshevFilterOrder=4b=0.00180.00730.01100.00730.0018a=1.0000-3.05433.8290-2.29250.55076上图为利用双线性变换法设计的切比雪夫低通滤波器频率响应的幅度特性，下图为相对幅度（衰减）特性，单位DB3．利用双线性变换法设计巴特沃思数字滤波器，并转换为级联型结构wp=0.2*pi
7、;ws=0.3*pi;Rp=1;As=15;T=1;OmegaP=(2/T)*tan(wp/2);OmegaS=(2/T)*tan(ws/2);[cs,ds]=afd_butt(OmegaP,OmegaS,Rp,As);[b,a]=bilinear(cs,ds,T)[db,mag,pha,w]=freqz_m(b,a);subplot(2,1,1);plot(w/pi,mag);title('digitalfilterMagnitudeResponse');axis([0,1,0,1.1])subplot(2
8、,1,2);plot(w/pi,db);title('digitalfilterMagnitudeinDB');axis([0,1,-40,5]);[b0,B,A]=dir2cas(b,a)结果：N1=5.3044N=6ButterworthFilterOrder=6OmegaC=0.7273b=0.00060.00350.00870.01160.00870.00350.0006a=1.0000-3
