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1、综合性（设计性）实验报告实验课程：数字信号处理学号：2012080246姓名：宋飞强班级：电信1班学期：第二学期指导教师：冯浩实验六用双线性变换法设计IIR数字滤波器一、实验类型综合性实验二、实验目的和要求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、掌握数字滤波器的计算机仿真方法。3、通过对实际心电图信号的滤波作用，获得数字滤波器的感性知识。三、实验方案设计1、IIR数字滤波器的双线性变换法；2、巴特沃思低通滤波器；3、通带最大衰减、阻带最小衰减、3dB截止频率；4、Matlab编程算法。四、实验步骤1、绘制原始数据图形。2、
2、设计巴特沃思低通滤波器并绘制其幅频相应曲线。3、用设计的滤波器对原始数据进行滤波。4、绘制滤波后的数据图。五、原始数据记录wp=0.2*pi;wr=0.3*pi;Ap=1;Ar=15;%确定数字滤波器指标参数T=1;Omegap=(2/T)*tan(wp/2);Omegar=(2/T)*tan(wr/2);%模拟滤波器指标[cs,ds]=afd_butt(Omegap,Omegar,Ap,Ar);%得到H(s),其中cs为分子多项式系数,ds为分母多项式系数[db,mag,pha,Omega]=freqs_m(cs,ds,pi);%模拟滤波器
3、的频率响应figure;subplot(231);plot(Omega,mag);title('AF的幅度响应');%模拟滤波器响应subplot(232);plot(Omega,db);title('AF的幅度响应db');subplot(233);plot(Omega,pha);title('AF的相位响应');[b,a]=bilinear(cs,ds,1/T);%双线性变换法,从模拟滤波器到数字滤波器[db,mag,pha,w]=freqz_m(b,a,pi);%数字滤波器的频率响应subplot(234);plot(w/T,mag);
4、title('DF的幅度响应');%数字滤波器的频率响应subplot(235);plot(w/T,db);title('DF的幅度响应db');subplot(236);plot(w/T,pha);title('DF的相位响应');%开始滤波fid=fopen('text1.txt','r');iffid==0error('cannotopentheinputfile!')end[inputx,N]=fscanf(fid,'%d');figure;n=0:1:(N-1);subplot(211);stem(n,inputx);title('
5、未滤波前的心电图');y1=filter(b,a,inputx);%y1=myfilter(inputx);subplot(212);stem(n,y1);title('滤波后的心电图');fclose(fid);function[db,mag,pha,Omega]=freqs_m(b,a,Omega_Max)%s域频率响应的计算Omega=[0:1:500]*Omega_Max/500;H=freqs(b,a,Omega);mag=abs(H);%幅度响应db=20*log10((mag+eps)/max(mag));%幅度响应的db值ph
6、a=angle(H);%相位响应function[db,mag,pha,w]=freqz_m(b,a,w_Max);%z域频率响应的计算w=[0:1:499]*w_Max/500;H=freqz(b,a,w);mag=abs(H);db=20*log10((mag+eps)/max(mag));pha=angle(H);function[b,a]=afd_butt(Omegap,Omegar,Ap,Ar);%求H(s)%b分子多项式系数%a分母多项式系数%Omegap通带截止频率(rad/s)Ap通带衰减(dB)%Omegar阻带截止频率(r
7、ad/s)Ar阻带衰减(dB)krp=((10^(0.1*Ar)-1)/(10^(0.1*Ap)-1))^0.5;lemdarp=Omegar/Omegap;N=ceil(log10(krp)/log10(lemdarp));%计算滤波器阶数Omegac=Omegar/((10^(0.1*Ar)-1)^(1/2/N));%3db截止频率通带满足指标，阻带指标有剩余[b,a]=butter(N,Omegac,'s');实验七用窗函数法设计FIR数字滤波器一、实验类型综合性实验二、实验目的和要求1、掌握用窗函数法设计FIR数字滤波器的原理和方法2
8、、熟悉线性相位FIR数字滤波器特性3、了解各种窗函数对滤波特性的影响三、实验方案设计1、用窗函数法设计线性相位低通滤波器；2、FIR数字滤波器；3、窗函数上下边带截
