数字信号处理实验三报告

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1、北京联合大学数字信号处理实验报告课程名称：数字信号处理学院：信息学院专业：通信工程班级：学号：姓名：成绩：2011年　11月日实验三用双线性变换法设计IIR数字滤波器一、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)掌握数字滤波器的计算机仿真方法。(3)通过观察对实际心电图信号的滤波作用，获得数字滤波的感性知识。二、实验原理双线性变换法的设计思想是算法逼近，用差分近似微分，用相邻两个采样的平均值近似微分方程中的瞬时值和，用AF的微分方程变成差分方程，经Z变换得到。到处双线性变换的公式为：T为抽样间隔

2、。与的关系为：三、实验内容1.实验程序MATLAB代码在实验中，心电图x(n)序列：x(n)=｛-4，-2，0，-4，-6，-4，-2，-4，-6，-6，-4，-4，-6，-6，-2，6，12，8，0，-16，-38，-60，-84，-90，-66，-32，-4，-2，-4，8，12，12，10，6，6，6，4，0，0，0，0，0，-2，-4，0，0，0，-2，-2，0，0，-2，-2，-2，-2，0，｝wp=0.2*pi;ws=0.3*pi;Rp=1;As=15;T=1;WP=(2/T)*tan(wp/2);WS=(2/T

3、)*tan(ws/2);[N,Wc]=buttord(WP,WS,Rp,As,'s');[bt,at]=butter(N,Wc,'s')[bd,ad]=bilinear(bt,at,1/T)[hd,wd]=freqz(bd,ad);figure(1);plot(wd/pi,abs(hd)),grid;axis([0,1,0,1])xlabel('w/pi');ylabel('abs(h)')title('数滤波器的频率响应')n=[1:56];x=[-4,-2,0,-4,-6,-4,-2,-4,-6,-6,-4,-4,-6,

4、-6,-2,6,12,8,0,-16,-38,-60,-84,-90,66,-32,-4,-2,-4,8,12,12,10,6,6,6,4,0,0,0,0,0,-2,-4,0,0,0,-2,-2,0,0,-2,-2,-2,-2,0];figure(2)subplot(2,2,1);stem(x);grid;xlabel('n');ylabel('x(n)')title('心电图原始波形x(n)')X=fft(x,64);X=abs(X);subplot(2,2,2);stem(X);grid;xlabel('Hz');yla

5、bel('X(k)')title('心电图原始波形频谱X(k)')y=filter(bd,ad,x);subplot(2,2,3);stem(y);grid;xlabel('n');ylabel('y(n)')title('通过滤波器滤除频扰的心电图时域波形y(n)')Y=fft(y,64);Y=abs(Y);subplot(2,2,4);stem(Y);grid;xlabel('Hz');ylabel('Y(k)')title('通过滤波器滤除频扰的心电图频谱Y(k)')1.实验结果波形图一、实验结论1.由上述滤波前后的心

6、电图信号波形知，数字滤波器的滤波过程就是将输入序列通过一定的运算变换成输出序列，滤波的作用就是通过一定的计算消除或削弱一些不需要的频率分量的干扰2.双线性变换法消除了多值变换性，也就消除了频谱混叠现象二、思考题用双线性变换法设计数字滤波器过程中，变换公式s=中T的取值，对设计结果有无影响？为什么？答：对设计结果没有影响。因为，所以，，只与信号本身有关，即s与T无关。