脉冲响应不变法设计IIR数字滤波器_matlab

实验三 脉冲响应不变法设计IIR数字滤波器

一、 实验目的

1. 掌握利用脉冲响应不变法设计IIR数字滤波器的原理和具体方法。 2. 加深理解数字滤波器与连续时间滤波器之间的技术指标转化。 3. 掌握脉冲响应不变法设计IIR数字滤波器的优缺点及使用范围。

二、 实验内容

1. 利用巴特沃思模拟滤波器,通过脉冲响应不变法设计巴特沃思数字滤波器,

数字滤波器的技术指标为

采样周期为T=2 程序代码

T=2; %设置采样周期为2 fs=1/T; %采样频率为周期倒数 Wp=*pi/T;

Ws=*pi/T; Ap=20*log10(1/;

As=20*log10(1/; %设置通带最大和最小衰减

[N,Wc]=buttord(Wp,Ws,Ap,As,'s'); %调用butter函数确定巴特沃斯滤波器阶数 [B,A]=butter(N,Wc,'s'); W=linspace(0,pi,400*pi); subplot(2,1,1);

plot(W/pi,abs(hf)/abs(hf(1))); 曲线

grid on;

title('巴特沃斯模拟滤波器'); xlabel('Frequency/Hz'); ylabel('Magnitude');

[D,C]=impinvar(B,A,fs); subplot(2,1,2);

plot(W/pi,abs(Hz)/abs(Hz(1))); %绘出巴特沃斯数字低通滤波器的幅频特性曲线

%设置归一化通带和阻带截止频率

%调用butter函数设计巴特沃斯滤波器 %指定一段频率值

hf=freqs(B,A,W); %计算模拟滤波器的幅频响应

%绘出巴特沃斯模拟滤波器的幅频特性

%调用脉冲响应不变法

Hz=freqz(D,C,W); %返回频率响应

grid on;

title('巴特沃斯数字滤波器'); xlabel('Frequency/Hz'); ylabel('Magnitude');

进行试验

输出图像：

巴特沃斯模拟滤波器1Magnitude0.5000.10.20.30.40.50.60.7Frequency/Hz巴特沃斯数字滤波器0.80.911Magnitude0.5000.10.20.30.40.50.6Frequency/Hz0.70.80.91 观察workspace，可得模拟滤波器技术指标为N=8，Wc=。

2. 通过切比雪夫模拟滤波器，利用脉冲响应不变法设计切比雪夫数字滤波器，

重做第一题。

程序代码I

T=2; Wp=*pi/T;

Ws=*pi/T; %设置归一化通带和阻带截止频率 Ap=20*log10(1/;

As=20*log10(1/; %设置通带最大和最小衰减

[N,Wc]=cheb1ord(Wp,Ws,Ap,As,'s');%调用cheb1ord函数确定切比雪夫I型滤波

%设置采样周期为2

fs=1/T; %采样频率为周期倒数

器阶数

[B,A]=cheby1(N,Ap,Wc,'s'); %调用cheby1函数设计切比雪夫I型滤波器 W=linspace(0,pi,400*pi); %指定一段频率值

hf=freqs(B,A,W); %计算模拟滤波器的幅频响应 subplot(2,1,1);

plot(W/pi,abs(hf)/abs(hf(1))); 性曲线

grid on;

title('切比雪夫I型模拟滤波器'); xlabel('Frequency/Hz'); ylabel('Magnitude');

[D,C]=impinvar(B,A,fs); subplot(2,1,2);

plot(W/pi,abs(Hz)/abs(Hz(1))); %绘出切比雪夫I型数字低通滤波器的幅频特性曲线

grid on;

title('切比雪夫I型数字滤波器'); xlabel('Frequency/Hz'); ylabel('Magnitude');

%调用脉冲响应不变法

Hz=freqz(D,C,W); %返回频率响应

%绘出切比雪夫I型模拟滤波器的幅频特

进行试验I

输出图像：