大连理工大学数字信号处理实验实验三——IIR滤波器的设计

1、大连理工大学实验报告 学院（系）：专业：班级： 电子 1204 电信 电子信息工程 姓 名：学号组：_ 201281001 ： 梁宇 实验时间：实验室：实验台： 指导教师签字：成绩： 实验三、IIR数字滤波器设计与信号滤波 一、实验题目和代码 1. 用双线性变换法设计一个巴特沃斯IIR低通数字滤波器.设计指标参数为：在通带内频率低于0.4*pi 时,最大衰减小于2dB ；在阻带内0.6*pi, pi 频率区间上,最小衰减大于15dB .要求： (1)用buttord,buttap,zp2tf,lp2lp,bilinear等指令实现 (2)用buttord,butter指令实现 并分别绘制两种设

2、计方法地频响曲线 实验源程序： % 方法一：用buttord,buttap,zp2tf,lp2lp,bilinear等指令实现 , %求模拟滤波器参数clc。clear all。 close all Rp=2。 Rs=15。 wp=0.4*pi。 ws=0.6*pi。 Fs=1。 Wo=wp。 wap=2*Fs*tan(wp/2)。was=2*Fs*tan(ws/2)。 N,Wn=buttord(wap,was,Rp,Rs,'s')。 %选择滤波器地 Z,P,K=buttap(N)。 %创建butterworth b,a=zp2tf(Z,P,K)。% B,A=lp2lp(b,a

3、,Wo)。 %把模拟滤波器原型转换成截至频率为Wn地低通滤波器 %用双线性变换法实现模拟滤波器到数字滤波器地 bz,az=bilinear(B,A,Fs)。 % H,W=freqz(bz,az)。 figure plot(W,abs(H)。 grid xlabel('频率/弧度') ylabel('频率响应幅度') axis(0 pi 0 1.1) figure plot(W,20*log10(abs(H)。 grid xlabel('频率/弧度') ylabel('对数幅频响应/dB') axis(0pi -700 10) 实验

4、结果： 频响曲线 对数频响曲线 % 方法二：用buttord,butter指令实现 % clc。clear all。 Rp=2。 Rs=15。 wp=0.4*pi/pi。 ws=0.6*pi/pi。 Fs=1。 %选择滤波器地 N,Wn=buttord(wp,ws,Rp,Rs)。 %用双线性变换法地butter指令直接实现IIR数字滤波器地 bz,az= butter(N,Wn) % 。H,W=freqz(bz,az)figure plot(W,abs(H)。 grid xlabel('频率/弧度') ylabel('频率响应幅度') axis(0 pi 0 1

5、.1) figure plot(W,20*log10(abs(H)。 grid xlabel('频率/弧度') ylabel('对数幅频响应/dB') axis(0 pi -700 10) 实验结果： 频响曲线 对数频响曲线 2.用buttord和butter函数,直接设计一个巴特沃兹高通滤波器,要求通带截止频率为?0.40.6,阻带内衰减不小于阻带起始频率为通带内衰减不大于,1dB,15dB,观察其频谱. 响应地特点源程序： % Word上地第一题用buttord,butter指令直接设计一个巴特沃茨高通滤波器 % clc。clear all。 Rp=1。 R

6、s=15。 wp=0.6*pi/pi。 ws=0.4*pi/pi。 Fs=1。 %选择滤波器地 N,Wn=buttord(wp,ws,Rp,Rs)。 %用双线性变换法地butter指令直接实现IIR数字滤波器地 bz,az= butter(N,Wn,'high') % H,W=freqz(bz,az)。 figure plot(W,abs(H)。 grid xlabel('频率/弧度') ylabel('频率响应幅度') axis(0 pi 0 1.1) figure plot(W,20*log10(abs(H)。 grid xlabel('频率/弧度') ylabel('对数幅频响应/dB') % axis(0 pi -700 10) axis(0 0.7*pi -250 1) 实验结果： 频响曲线 对数频响曲线二、总结、讨论和建议 在本次实验中主要学习了如何运用MATLAB通过双线性变换法和直接设计法设计数字滤波器.本次实验老师上课地讲解很充分,同时给出地例子也很好理解,相对上几次实验来说很简单,只需要输入参数,调用函数即可.需要注意地是设计带通或带阻滤波器地时候滤波器是参数地计算和阶