实验5IIR 滤波器设计

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1、实验卡和实验报告　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　信息科学与工程学院　　　　　　　　　课程编号　　　　　　　　　　　　实验项目序号　　　　　　本科学生实验卡和实验报告信息科学与工程学院通信工程专业2013级　1301班课程名称：数字信号处理实验项目：IIR滤波器设计2015～～2016学年第二学期实验卡和实验报告　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　信息科学与工程学院学号：201308030104_姓名：___王少丹___专业年级班级：____通信1301_________四

2、合院___实验室组别________实验日期__2016年_5__月___26_日课程名称数字信号处理实验课时4实验项目名称和编号IIR滤波器设计同组者姓名实验目的认真复习滤波器幅度平方函数的特性，模拟低通滤波器的巴特沃思逼近、切比雪夫型逼近方法；复习从模拟低通到模拟高通、带通、带阻的频率变换法；从模拟滤波器到数字滤波器的脉冲响应不变法、双线性变换法的基本概念、基本理论和基本方法。掌握巴特沃思、切比雪夫模拟低通滤波器的设计方法；利用模拟域频率变换设计模拟高通、带通、带阻滤波器的方法。掌握利用脉冲响应不变法、双线性变换法设计数字滤波器的基本方法；能熟练设计巴特

3、沃思、切比雪夫低通、带通、高通、带阻数字滤波器。熟悉利用MATLAB直接进行各类数字滤波器的设计方法。MATLAB实验卡和实验报告　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　信息科学与工程学院实验环境实验内容和原理a.设计模拟低通滤波器，通带截止频率为10KHz，阻带截止频率为16KHz，通带最大衰减1dB，阻带最小衰减20dB。(1)分别用巴特沃思、切比雪夫I、切比雪夫II型、椭圆型滤波器分别进行设计，并绘制所设计滤波器的幅频和相频特性图。(2)在通带截止频率不变的情况下，分别用n=3,4,5,6阶贝塞尔滤波器设计所需的低

4、通滤波器，并绘制其相应的幅频响应和相频响应图。b.设计模拟高通滤波器，通带截止频率为2000Hz，阻带截止频率1500Hz，通带最大衰减为3dB，阻带最小衰减为15dB。(1)分别用巴特沃思、切比雪夫I型滤波器首先设计模拟低通滤波器，再通过频率转换成高通滤波器，并分别绘制所设计滤波器的幅频和相频特性图。(2)直接用巴特沃思、切比雪夫I型滤波器设计高通滤波器，并分别绘制所设计滤波器的幅频和相频特性图。c.设计模拟带通滤波器，其通带带宽为B=2π×200rad/s，中心频率Ω0=2π×1000rad/s，通带内最大衰减为δ1=3dB，阻带Ωs1=2π×830ra

5、d/s，而Ωs2=2π×1200rad/s，阻带最小衰减δ2=15dB。(1)分别用巴特沃思、切比雪夫I型滤波器首先设计模拟低通滤波器，再通过频率转换成带通滤波器，并分别绘制所设计滤波器的幅频和相频特性图。(2)直接用巴特沃思、切比雪夫I型滤波器设计带通滤波器，并分别绘制所设计滤波器的幅频和相频特性图。d.设计模拟带阻滤波器，Ωl=2π×905rad/s，Ωu=2π×1105rad/s，Ωs1=2π×980rad/s，Ωs2=2π×1020rad/s，Ωu=2π×1105rad/s。δ1=3dB，δ2=25dB。(1)分别用巴特沃思、切比雪夫I型滤波器首先设

6、计模拟低通滤波器，再通过频率转换成带阻滤波器，并分别绘制所设计滤波器的幅频和相频特性图。(2)直接用巴特沃思、切比雪夫I型滤波器设计带阻滤波器，并分别绘制所设计滤波器的幅频和相频特性图。e.设计数字低通滤波器。抽样频率为10kHz，通带截止频率为1kHz，阻带截止频率为1.4kHz，通带最大衰减为2dB，阻带最小衰减为20dB。(1)分别用巴特沃思、切比雪夫I、切比雪夫II、椭圆型滤波器首先设计模拟低通滤波器，并分别绘制所设计滤波器的幅频和相频特性图。(2)分别用脉冲响应不变法、双线性变换法把巴特沃思、切比雪夫I、切比雪夫II、椭圆型模拟低通转换成数字低通滤

7、波器，并分别绘制数字滤波器的幅频和相频特性图。f.设计数字低通滤波器。通带截止频率为0.2π，阻带截止频率为0.6π，通带最大衰减为实验卡和实验报告　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　信息科学与工程学院1dB，阻带最小衰减为20dB。分别采用巴特沃思、切比雪夫I、切比雪夫II、椭圆型滤波器直接设计数字滤波器，并分别绘制所数字滤波器的幅频和相频特性图。g.设计高通数字滤波器。通带边界频率为800Hz，阻带边界频率为500Hz，通带波纹为1dB，阻带最小衰减为30dB，抽样频率2000Hz。(1)分别用切比雪夫I、切比雪

8、夫II型滤波器首先设计模拟滤波器，然后利用双线性变换