数字信号处理实验三-用双线性变换法设计IIR数字滤波器.ppt

1、实验3采用双线性变换法设计了IIR数字滤波器，测量控制技术和仪器实验室地图教师任晓刚，实验目的，1 .熟悉用双线性变换法设计IIR DF的原理和具体设计方法，熟悉用双线性变换法设计IIR DF的计算机编程设计。2.观察用双线性变换法设计的DF的频率响应特性，了解双线性变换法的特点。3.熟悉用双线性变换法设计BW和CB型DF的全过程。为了克服实验原理和方法、冲击响应不变法引起的频率混叠现象，由于S平面到Z平面的标准转换zesT的多值对应关系，为了克服牙齿缺点，建立了双线性变换法。双线性变换方法的映射函数：分数扩张，其中一个变量固定，另一个是线性。或者，牙齿变换是S和Z的双线性变换。实验原理和方法

2、，实验原理和方法，(1) s=j作为常形导入：因此：(2)整个左半平面映射到单位圆的内部，因此是稳定的转换。(3)虚拟轴以一对一的对应方式映射到单位圆，因此在频域过程中不会混叠出现。实验原理和方法，振幅为1，因此，可以将看法看作函数解法：，3。(4)根据上述切换关系，常识可以写成模拟过滤器和采样的数字过滤器之间的切换关系。IIR数字滤波器设计流程图，IIR数字滤波器设计流程，设计IIR数字滤波器的一般步骤：将提供的数字滤波器的性能指标转换为模拟滤波器的性能指标根据转换后的性能指标选择滤波器顺序函数，滤波器的最小步骤N和固有频率Wn在最小步骤N中将低通滤波器原型在固有频率Wn中将模拟低通滤波器原

3、型转换为低通、痛苦、带通、带阻滤波器，脉冲响应不变实验过程流(Matlab)、低通滤波器、采样频率为1000Hz、通带电阻临界频率fh=300Hz、电阻带内衰减大于25DB(S=25)。为了满足上述参数，设计数字滤波器。FS=1000Fl=200Fh=300%通过频带，阻塞频带关闭频率Rp=1；Rs=25Wp=Fl*2*pi:临界频率%使用表示ws=Fh*2*pi的角频率(ws=FH * 2 * pi)。临界频率%使用表示wp1=wp/FS的角频率(wp1=WP/fs)。查找%数字频率ws1=ws/FS；查找%数字频率ome gap=2 * FS * tan(wp1/2)；%频率字典畸形ome

4、 gas=2 * FS * tan(ws1/2)；%频率字典畸形%选择过滤器的最小步骤n，wn=but tord (omegap，omegas，RP，RS，s)；%此处是畸变后获得的标准化模拟频率参数bt，at=butter(n，Wn，s)。设计了n阶巴特沃斯模拟过滤器bz，az=bilinear(bt，at，FS)。%双线性变换转换为数字过滤器H，W=freqz(bz，az)。打印%数字过滤器频率响应(w * fs/(2 * pi)、ABS(h)；栅格；栅格。Xlabel(频率/Hz) : Ylabel(振幅)；z，p，k=buttap(n)；b，a=zp2tf(z，p，k)；0极增益模型到

5、传递函数模型的转换bt，at=lp2lp(b，a，Wn)；%低通切换、采样结果、设计示例、数字信号处理系统设计、采样率fs=100Hz、在该系统中设计Butterworth型高通数字滤波器，允许在通带中的最大衰减为0.5dB、阻带内最小衰减为40dB、通过，MATLAB源程序设计为：fp=40Fs=30Ft=100Rp=0.5Rs=40WP=FP/(ft/2)；ws=fs/(ft/2)；使用% Nyquist频率规范化n，wc=buttord(wp，ws，rp，rs)。查找%数字过滤器的最小步长和阻塞频率b，a=butter(n，wc，high)。%设计高通数字过滤器系数b、a H、W=freqz(b、a、256)；%频率响应曲线出图出图(w * ft/(2 * pi)，ABS(h)；栅格；栅格。Xlabel(频率/Hz) : Ylabel(振幅)；函数说明，n，wc=buttord(