实验六IIR数字滤波器设计及应用

[N,Wc]=cheb2ord(wp,ws,Ap,As);
[b,a]=cheby1(N,Rp,Wn);
freqz(b,a,512,1000);
title('chebyshev Type I Bandpass Filter');
axis([0,500,-80,0]);
设计结果如图2.3.2所示。
图2.3.2Chebyshey I型滤波器
3．实验设备及材料
计算机，MATLAB软件
title('Butterworth Bandpass Filter');
freqz(b,a);
axis([0,1,-120,0]);
实验运行结果如图6.5所示
图6.5第二题（1）脉冲响应不变法设计巴特沃斯型滤波器
第二题（1）
脉冲响应不变法设计切比雪夫I型滤波器程序
Wp=[0.3 0.6];Ws=[0.2 0.72];Ap=1;As=42;
Fs=1;
wp=Wp*Fs;s=Ws*Fs;
[N,Wc]=cheb1ord(wp,ws,Ap,As);
[b,a]=cheby1(N,Ap,Wc,'bandpass');
[d,f]=impinvar(b,a,Fs);
title('chebychev Type I Bandpass Filter');
本科学生实验报告
学号**********************
姓名****************
学院物电学院
专业、班级***************
实验课程名称数字信号分析与处理
教师及职称***************
开课学期2015至2016学年上学期
填报时间2016年5月12日
云南师范大学教务处编印
[n,wc]=buttord([0.1 0.4],[0.2 0.3],0.7,20)
[b,a]=butter(n,wc,'stop')
freqz(b,a);
滤波器阶数n=4;wc= 0.1707 0.3453;
系统函数
实验运行结果图如6.4所示
图6.4第一题（4）滤波器的幅度响应和相位响应
第二题（1）
[b,a]=butter(n,wc,'bandpass')
freqz(b,a);
滤波器阶数n=4;wc=0.1797 0.3302;
系统函数
实验运行结果图如6.3所示
图6.3 第一题（3）滤波器的幅度响应和相位响应
第一题（4）
实验程序代码
k=0:100;
x=cos(pi*k/4)+cos(2*pi*k/3)+1;
freqz(b,a);
axis([0,1,-120,0]);
实验运行结果如图6.6所示
图6.6第二题（1）脉冲响应不变法设计切比雪夫I型滤波器程序
第二题（1）
脉冲响应不变法设计切比雪夫Ⅱ型滤波器程序
Wp=[0.3 0.6];Ws=[0.2 0.72];Ap=1;As=42;
Fs=1;
wp=Wp*Fs;ws=Ws*Fs;
[b,a]=butter(n,wc,'low');
freqz(b,a);
滤波器阶数 n=3,wc=0.4316；
系统函数
实验运行结果图如6.1所示
图6.1 第一题（1）滤波器的幅度响应和相位响应
第一题（2）
实验程序代码
k=0:100;
x=cos(pi*k/4)+cos(2*pi*k/3)+1;
[n,wc]=buttord(2/3,1/4,0.7,20)
[解]
若模拟低通滤波器原型采用巴特沃思滤波器：
[N,Wc]=buttord(0.2,0.6,3,60);
[b,a]=butter(N,Wc);
reqz(b,a);axis([0,1,-120,0]);
设计结果如图2.3.1所示。可见IIR是数字滤波器相位为非线性。
图2.3.1Buttertworth低通滤波器
【例2.3.2】 设计一个数字带通滤波器，要求在100~200Hz通带内纹波不大于3dB，通带两边各50Hz外是阻带，衰耗不小于40dB。抽样频率为1000Hz。
[解]
Wp=[100 200]/500;Ws=[100-50 200+50]/500;
Rp=3;Rs=40;
[N,Wn]=cheb1ord(Wp,Ws,Rp,Rs);
4．实验方法步骤及注意事项
注意事项：
（1）在使用MATLAB时应注意中英输入法的切换，在中文输入法输入程序时得到的程序是错误的；
（2）MATLAB中两个信号相乘表示为x.*u,中间有个‘.’，同样两个信号相除也是如此；
（3）使用MATLAB编写程序时，应新建一个m文件，而不是直接在Comandante窗口下编写程序；
[b,a]=butter(n,wc,'high')
freqz(b,a);
滤波器阶数n=3,wc=0.4633；
系统函数
实验运行结果图如6.2所示
图6.2 第一题（2）滤波器的幅度响应和相位响应
第一题（3）
实验程序代码
k=0:100;
x=cos(pi*k/4)+cos(2*pi*k/3)+1;
[n,wc]=buttord([0.2 0.3],[0.1 0.4],0.7,20)
脉冲响应不变法设计巴特沃斯型滤波器程序
Wp=[0.3 0.6];Ws=[0.2 0.72];Ap=1;As=42;
Fs=1;
wp=Wp*Fs;ws=Ws*Fs;
[N,Wc]=buttord(wp,ws,Ap,As);
[b,a]=butter(N,Wc,'bandpass');
[d,f]=impinvar(b,a,Fs);
一、验设计方案
实验序号
实验六
实验名称
IIR数字滤波器设计及应用
实验时间
2016/5/12
实验室
同析楼三栋313实验室
1．实验目的
加深理解IIR数字滤波器的特性，掌握IIR数字滤波器的设计原理与设计方法，以及IIR数字滤波器的应用。
2． 实验原理、实验流程或装置示意图
【例2.3.1】 设计一个数字滤波器，要求在0~0.2 （rad）内衰耗不大于3dB，在0.6 ~ （rad）内衰耗不小于60dB。
（4）在使用ＭＡＴＬＡＢ编程时，应该养成良好的编写习惯。
5．实验数据处理方法
图像法 、比较法
6．参考文献
《信号分析与处理》
《MATLAB数值计算与方法》
二、报告
1．实验现象与结果
实验内容
第一题（1）
实验程序代码
k=0:100;
x=cos(pi*k/4)+cos(2*pi*k/3)+1;
[n,wc]=buttord(1/4,2/3,0.7,20);