数字信号处理实验考试：实验四 数字滤波器的设计（2）

1、班级 学号 姓名 实验四 数字滤波器的设计一、实验目的（1）加深对脉冲响应不变法、双线性变换法、窗函数法和频率采样法的了解；（2）掌握MATLAB进行滤波器设计的子函数。二、实验内容1.利用脉冲响应不变法，用巴特沃斯滤波器原型设计一个低通滤波器，满足：，采样频率为10000Hz。（提示信息：利用函数buttord，butter，impinvar）fs=10000; T=1/fs; Wp=0.2*pi/T;Ws=0.3*pi/T; Ap=1; As=15;N,Wc=buttord(Wp,Ws,Ap,As,s); B,A=butter(N,Wc,s); W=linspace(0,pi,400*pi

2、); D,C=impinvar(B,A,fs); Hz=freqz(D,C,W); plot(W/pi,abs(Hz)/abs(Hz(1); grid on;title(巴特沃斯数字滤波器); xlabel(Frequency/Hz); ylabel(Magnitude) 2.设计巴特沃斯低通数字滤波器，满足：采样频率Fs=10000Hz，。（提示信息：利用函数buttord，butter）fs=10000; T=1/fs; Wp=0.2*pi/pi; Ws=0.3*pi/pi; Rs=15; Rp=1; N,Wc=buttord(Wp,Ws,Rp,Rs); W=linspace(0,pi,4

3、00*pi); Nn=length(W); B,A=butter(N,Wc); Hz=freqz(B,A,Nn,fs); plot(W/pi,abs(Hz)/abs(Hz(1); plot(abs(Hz); grid on; ylabel(Magnitude); xlabel(Frequency/Hz); title(巴特沃斯数字滤波器); 3.设计巴特沃斯高通数字滤波器，满足：通带截止频率wp=400Hz，阻带截止频率ws=200Hz，通带内最大衰减rp=3dB，阻带内最小衰减rs=15dB，采样频率为1000Hz。（提示信息：利用函数buttord，butter）fp = 400 fs =

4、 200; rp = 3; rs = 15; wp =fp*2*pi; ws =fs*2*pi; FS=1000; T=1/FS; Wp=wp/(FS); Ws=ws/(FS); wp2=2*tan(Wp/2)/T; ws2=2*tan(Ws/2)/T; n,Wc=buttord(wp2,ws2,rp,rs,s); b,a=butter(n,Wc,high,s); bz,az=bilinear(b,a,FS); H,W=freqz(bz,az,256); plot(W*FS/(2*pi),abs(H); grid on; xlabel(频率/Hz); ylabel(幅值); 4.设计切比雪夫I

5、型和切比雪夫II型IIR带通数字滤波器，满足：wp1=60Hz，wp2=80Hz，ws1=55Hz，ws2=85Hz，通带内最大衰减rp=0.5dB，阻带内最小衰减rs=60dB，采样频率Fs=200Hz。（提示信息：利用函数cheb1ord，cheby1和cheb2ord，cheby2） 5.设计一个椭圆型带阻数字滤波器，满足：wp1=650Hz，wp2=850Hz，ws1=700Hz，ws2=800Hz，通带最大衰减rp=0.1dB，阻带内最小衰减rs=50dB，采样频率Fs=2000Hz。（提示信息：利用函数ellipord和ellip）6.用窗函数法设计一个线性相位FIR低通滤波器，满足：通带边界频率，阻带边界频率，阻带衰减不小于50dB，通带波纹不大于1dB。（提示信息：方法一：直接利用函数fir1；方法二：根据窗函数法设计原理利用窗函数hanning或boxcar或hamming或blackman）7.用频率采样法设计一高通数字滤波器，满足：阻带边界频率，通带边界频率，设过渡带中的频率样本值为。（提示信息：方法一：直接利用函数fir2；方法二：根据频率采样法设计原理利用函数ifft求h(n)）三、实验报告要求1.给出实验程序及仿真