数字滤波器实验报告1

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数字滤波器

2010年4月18日

1. 实验目的及意义

1.1 实验目的

1、了解数字滤波器的基本参数；

2、学习高通、低通、带通、带阻滤波器的参数设计方法；

3、了解FIR、IIR滤波器及其性能比较。

4、了解滤波器的滤波过程。

1.2 实验意义

通过对数字滤波器的模拟仿真，使我对数字滤波器的参数设计有了清楚的认识，对数字信号的处理过程有了更深入的了解。

2. 实验原理及框图

数字滤波器的4个重要的通带﹑阻带参数是：

fp:通带截止频率(HZ)；

fs:阻带起始频率(HZ)；

Rp:通带内波动(dB)，即通带内所允许的最大衰减；

Rs:阻带内最小衰减(dB)。

通过这些参数就可以进行离散滤波器的设计了。

Simulink提供了专门的数字滤波器模块，可以通过设置仿真参数来实现数字滤波器的滤波功能。

图一、数字滤波器原理图

图一中的滤波前信号由Sine wave模块产生，由三个幅度均为1V，频率分别为1MHZ，3MHZ，5MHZ的正弦信号相加而成，其频谱如图二所示。

图二、滤波前信号频谱

数字采样模块为Zero-order Hold模块产生，采样频率为16MHZ。

数字滤波器模块为高通型滤波器，通带大于4MHZ，阻带小于2MHZ，通带波动小于1dB，阻带衰减大于40dB，抽样频率为20MHZ。其模块参数设计如图三所示。

图三、数字滤波器参数设置

滤波前信号通过数字滤波器后，1MHZ的信号被滤除，5MHZ的信号通过滤波器，3MHZ

的信号未经完全滤波，只是幅度上有衰减。滤波后信号的频谱如图四所示。

图四、滤波后信号

3. 实验步骤及内容

在matlab的simulink中新建new model，根据超外差式接收机原理图画出实验模拟电路

（详见文件untitled.mdl），其中各模块选取位置及参数配置为：信号1：

信号二：

信号三：

加法器：

采样器：

数字滤波器：见实验原理图三。

连接好电路后，点击Start simulink按钮，观察实验结果与原理结果是否一致，将运行结果保存。

4. 实验结果及问题分析

实验滤波前信号和滤波后信号频谱如实验原理图二、图四所示，由两个信号的频谱比较可以发现，滤波后信号没有1MHZ的正弦信号，实现了实验要求的滤波功能。数字滤波器的传递函数系数如下：

-0.030364336554469

0.013496835914097

0.044788564104473

0.048767814670737

-0.013497304194933

-0.137002074155078

-0.263009064438685

0.683578334765323