实验报告3-滤波器
信号滤波器实验报告
信号滤波器实验报告引言本实验旨在介绍信号滤波器的原理与实验步骤。
信号滤波器是一种常用的信号处理工具，用于去除信号中的噪声或选择性地增强某些频率成分。
本实验将介绍低通滤波器和高通滤波器的基本原理，并通过实际实验演示它们的效果。
实验目的1.了解信号滤波器的原理；2.学习使用低通滤波器和高通滤波器去除或增强信号中的特定频率成分；3.进行滤波器实验并观察实验结果。
实验器材•信号发生器•示波器•电阻、电容、电感等基本电子元件•连接线实验步骤1.准备实验所需的器材并连接电路。
2.设置信号发生器的频率为1000Hz，并将输出信号连接到示波器的输入端。
3.使用示波器观察输入信号的波形，并记录其幅度和频谱特征。
4.搭建一个低通滤波器电路，将其连接到信号发生器和示波器之间。
5.调节低通滤波器的截止频率，并观察输出信号的波形和频谱特征的变化。
6.重复步骤4和步骤5，搭建一个高通滤波器电路，并观察输出信号的变化。
7.对比低通滤波器和高通滤波器的效果，并总结实验结果。
实验结果与分析在实验中，我们观察到以下现象：1.输入信号的频谱特征主要集中在1000Hz的附近，幅度较大。
2.低通滤波器能够去除输入信号中高于截止频率的成分，输出信号的频谱特征仅集中在截止频率以下。
3.高通滤波器能够去除输入信号中低于截止频率的成分，输出信号的频谱特征仅集中在截止频率以上。
根据实验结果，我们可以得出以下结论：1.低通滤波器适用于去除高频噪声或选择性地增强低频成分。
2.高通滤波器适用于去除低频噪声或选择性地增强高频成分。
实验总结通过本次实验，我们深入了解了信号滤波器的原理和应用场景。
滤波器是一种非常常用的信号处理工具，能够有效去除噪声或增强特定频率成分。
在实验中，我们使用了低通滤波器和高通滤波器进行实验，并观察了它们的效果。
实验结果表明，滤波器能够根据设定的截止频率选择性地通过或阻断信号的特定频率成分。
通过调节截止频率，我们可以实现不同程度的滤波效果。
有源滤波器实验报告总结
有源滤波器实验报告总结一、引言有源滤波器是一种电子滤波器，它利用放大器来增强信号的幅度并同时进行滤波。
在本次实验中，我们设计了一个有源低通滤波器，并通过实验验证了其性能。
二、实验步骤1. 设计滤波器电路：根据所需的滤波特性，我们选择了适当的电路拓扑结构，并计算了元件的数值。
然后，我们根据计算结果选择了合适的电阻、电容和放大器。
2. 搭建电路：根据设计好的电路图，我们按照所需的元件数值和连接方式搭建了有源滤波器电路。
3. 测试电路：接下来，我们使用信号发生器产生不同频率的正弦信号作为输入信号，通过有源滤波器后，使用示波器观察输出信号的波形和频率响应。
4. 记录实验数据：我们记录了不同频率下输入和输出信号的幅度，以及相位差，并绘制了频率响应曲线。
三、实验结果通过实验，我们得到了有源滤波器的频率响应曲线。
曲线显示，在低频段时，输出信号幅度较大，而在高频段时，输出信号幅度逐渐衰减。
这符合我们设计的低通滤波器的特性。
四、讨论与分析根据实验结果，我们可以得出以下结论：1. 有源滤波器能够对输入信号进行增强和滤波。
2. 频率响应曲线显示了有源滤波器的滤波特性，能够滤除高频信号，保留低频信号。
我们还发现了一些问题和改进的空间：1. 在实际搭建电路的过程中，可能会遇到元件误差和放大器非线性等问题，这都会对滤波器的性能产生影响，需要进一步优化和调整电路。
2. 在选择元件数值时，需要根据具体要求和条件进行综合考虑，以获得更好的滤波效果。
五、总结通过本次实验，我们成功设计并搭建了一个有源低通滤波器，并验证了其滤波特性。
实验结果表明，有源滤波器具有良好的滤波效果，能够滤除高频信号，保留低频信号。
在实际应用中，有源滤波器在音频处理、通信系统等领域具有广泛的应用前景。
六、参考文献1. 张宇. 电子技术实验教程[M]. 北京：高等教育出版社，2015.2. Sedra A S, Smith K C. Microelectronic Circuits[M]. OxfordUniversity Press, 2010.注：本文仅为实验报告总结，旨在总结有源滤波器实验的过程和结果，并对实验中的问题和改进进行讨论。
设计滤波器实验报告
设计滤波器实验报告设计滤波器实验报告引言：滤波器是信号处理中常用的工具，它可以通过选择性地传递或抑制特定频率的信号，对信号进行滤波。
本实验旨在设计并实现一个滤波器，通过对不同类型的信号进行滤波，验证滤波器的性能和效果。
一、实验目的本实验的主要目的是：1. 了解滤波器的基本原理和分类；2. 掌握滤波器的设计方法和实现技巧；3. 验证滤波器的性能和效果。
二、实验原理滤波器根据其频率响应特性可分为低通、高通、带通和带阻滤波器。
低通滤波器能够通过低频信号，抑制高频信号。
高通滤波器则相反，能够通过高频信号，抑制低频信号。
带通滤波器则能够通过一定范围内的频率信号，抑制其他频率信号。
带阻滤波器则相反，能够抑制一定范围内的频率信号，通过其他频率信号。
三、实验步骤1. 确定滤波器类型和频率响应特性；2. 根据所选滤波器类型和频率响应特性，设计滤波器的传递函数；3. 根据传递函数，计算滤波器的电路参数；4. 根据计算结果，搭建滤波器电路；5. 连接信号源和示波器，输入信号；6. 调节信号源的频率，并观察示波器上的输出信号；7. 对比输入信号和输出信号的频谱特性，验证滤波器的性能和效果。
四、实验结果与分析在实验中，我们设计了一个低通滤波器，频率响应特性为通过0-1 kHz的低频信号，抑制1 kHz以上的高频信号。
通过计算和搭建电路，我们成功实现了滤波器的设计。
在实验中，我们输入了不同频率的信号，并观察了输出信号的频谱特性。
结果显示，当输入信号的频率低于1 kHz时，输出信号基本保持不变；当输入信号的频率高于1 kHz时，输出信号的幅度逐渐减小，直至完全抑制。
通过对比输入信号和输出信号的频谱特性，我们可以清楚地看到滤波器对高频信号的抑制效果。
这表明我们设计的滤波器能够有效地滤除高频噪声，保留低频信号。
五、实验总结本实验通过设计滤波器并验证其性能，使我们更加深入地了解了滤波器的原理和应用。
通过实际操作，我们掌握了滤波器的设计方法和实现技巧。
滤波器的设计实验报告
滤波器的设计实验报告滤波器的设计实验报告引言：滤波器是一种电子设备，用于改变信号的频率特性。
在电子通信、音频处理、图像处理等领域中，滤波器扮演着至关重要的角色。
本实验旨在设计并验证滤波器的性能，以增进对滤波器原理和应用的理解。
实验目的：1. 掌握滤波器的基本原理和分类；2. 学习滤波器的设计方法和参数选择；3. 实现一个滤波器电路，并验证其性能。
实验装置和材料：1. 函数发生器：用于产生输入信号；2. 示波器：用于观察输入和输出信号；3. 电阻、电容、电感：用于构建滤波器电路；4. 电源：为电路提供稳定的电压。
实验步骤：1. 确定滤波器类型：根据实验要求和信号特性，选择合适的滤波器类型。
常见的滤波器类型有低通、高通、带通和带阻滤波器。
2. 计算滤波器参数：根据滤波器类型和信号频率要求，计算所需的电阻、电容和电感数值。
这些参数将决定滤波器的截止频率和增益特性。
3. 搭建电路：根据设计的滤波器电路图，使用电阻、电容和电感等元件搭建电路。
确保电路连接正确，无误。
4. 连接信号源和示波器：将函数发生器连接到滤波器输入端，将示波器连接到滤波器输出端。
调整函数发生器的频率和幅度，观察示波器上的波形变化。
5. 测试滤波器性能：通过改变输入信号的频率，观察输出信号的变化。
记录截止频率、增益、相位差等性能参数，并与理论计算结果进行对比。
6. 优化滤波器性能：根据实验结果，对滤波器进行调整和优化。
可以尝试改变电阻、电容和电感数值，或者采用其他滤波器类型，以改善滤波器的性能。
实验结果与讨论：根据实验数据和观察结果，我们可以得出以下结论：1. 滤波器的截止频率与电阻、电容和电感的数值有关。
通过调整这些参数，可以改变滤波器的频率响应。
2. 不同类型的滤波器对信号的处理方式不同。
低通滤波器通过滤除高频成分，使得低频信号通过；高通滤波器则相反。
3. 滤波器的增益特性和相位差对信号处理有重要影响。
在设计滤波器时，需要权衡增益和相位差之间的关系。
有源滤波器实验报告
有源滤波器实验报告有源滤波器实验报告引言：在电子电路实验中，滤波器是一种常见的电路元件，用于对信号进行滤波处理。
滤波器可以将某个频率范围内的信号通过，而将其他频率范围内的信号削弱或者抑制。
本实验旨在研究有源滤波器的工作原理和特性，并通过实验验证其有效性。
实验目的：1. 理解有源滤波器的基本原理；2. 掌握有源滤波器的设计和调试方法；3. 通过实验验证有源滤波器的性能。
实验原理：有源滤波器是由一个放大器和一个被动滤波器组成的。
被动滤波器是由电阻、电容和电感等被动元件组成的，其频率响应特性由被动元件的参数决定。
而有源滤波器通过加入一个放大器，可以增加滤波器的增益和频率选择性。
实验步骤：1. 搭建有源低通滤波器电路。
根据实验要求，选择合适的被动滤波器参数和放大器类型，搭建电路。
2. 进行电路调试。
通过信号发生器输入不同频率的正弦波信号，观察输出波形，并调整电路参数，使得输出波形满足实验要求。
3. 测量电路参数。
使用示波器测量电路的输入输出电压，并记录下来。
4. 更换被动滤波器参数，重复步骤2和3，以验证不同参数对滤波器性能的影响。
5. 分析实验数据。
根据测量结果，绘制电路的频率响应曲线，并分析滤波器的特性。
实验结果：通过实验，我们成功搭建了有源低通滤波器电路，并进行了调试和测量。
实验数据显示，该滤波器在截止频率以下的频率范围内，可以将输入信号通过，并且增益较高；而在截止频率以上的频率范围内，输出信号的幅值逐渐下降，达到了滤波的效果。
进一步分析实验数据，我们发现滤波器的截止频率与被动滤波器的参数有关。
当电容或电感的数值增大时，截止频率也会相应增大，滤波器的频率选择性变弱。
而当电阻的数值增大时，滤波器的增益减小，输出信号的幅值也会减小。
讨论与总结：有源滤波器是一种常见的电子电路元件，广泛应用于各种电子设备中。
本实验通过搭建和调试有源滤波器电路，验证了其滤波效果和特性。
在实验过程中，我们发现滤波器的性能受到被动滤波器参数的影响。
滤波器 实验报告
滤波器实验报告滤波器实验报告引言滤波器是电子工程中常用的一种信号处理器件，它可以根据需要选择性地通过或者阻断特定频率范围内的信号。
在本次实验中，我们将探索滤波器的原理、不同类型的滤波器及其应用，并通过实验验证滤波器的性能。
一、滤波器的原理滤波器的原理基于信号的频域特性。
通过选择性地通过或阻断不同频率的信号，滤波器可以对信号进行处理，以满足不同的需求。
滤波器可以分为两类：低通滤波器和高通滤波器。
1. 低通滤波器低通滤波器可以通过滤除高频信号而只保留低频信号。
它在音频处理、图像处理等领域中有着广泛的应用。
在实验中，我们使用了一个RC低通滤波器电路，通过改变电容和电阻的数值可以调整滤波器的截止频率。
实验结果显示，当截止频率较低时，滤波器可以有效地滤除高频噪声，保留低频信号。
2. 高通滤波器高通滤波器可以通过滤除低频信号而只保留高频信号。
它在语音识别、图像增强等领域中具有重要的应用。
在实验中，我们使用了一个RLC高通滤波器电路，通过改变电感和电阻的数值可以调整滤波器的截止频率。
实验结果显示，当截止频率较高时，滤波器可以有效地滤除低频噪声，保留高频信号。
二、滤波器的应用滤波器在电子工程中有着广泛的应用。
以下是一些常见的应用场景：1. 语音处理在通信领域，滤波器用于语音信号的处理和增强。
通过去除噪声和杂音，滤波器可以提高语音信号的质量和清晰度，使其更易于识别和理解。
2. 图像处理在图像处理中，滤波器用于去除图像中的噪声和伪像。
通过选择性地滤除不同频率的信号，滤波器可以提高图像的清晰度和细节，使其更加真实和可辨认。
3. 音频放大器在音频放大器中，滤波器用于去除输入信号中的杂音和谐波。
通过滤除不需要的频率成分，滤波器可以提高音频信号的纯净度和音质，使其更加逼真和动听。
三、实验验证为了验证滤波器的性能，我们进行了一系列实验。
首先，我们使用示波器观察了滤波器电路的输入和输出波形。
实验结果显示，滤波器可以有效地滤除不需要的频率成分，保留所需的信号。
无源滤波器和有源滤波器实验报告
无源滤波器和有源滤波器实验报告无源滤波器和有源滤波器实验报告引言滤波器在电子领域中起着至关重要的作用，它可以帮助我们去除信号中的噪声，提高信号的质量。
无源滤波器和有源滤波器是两种常见的滤波器类型，它们在电路结构和性能特点上有所不同。
本实验旨在通过搭建无源滤波器和有源滤波器电路，比较它们的滤波效果和特点。
实验一：无源滤波器无源滤波器是由被动元件（如电阻、电容、电感）构成的滤波电路。
在本实验中，我们选择了RC低通滤波器进行研究。
1. 实验目的通过搭建RC低通滤波器电路，研究其频率特性和滤波效果。
2. 实验步骤a. 准备工作：收集所需器件和元件，包括电源、电阻、电容、示波器等。
b. 搭建电路：按照电路图连接电阻和电容，接入电源和示波器。
c. 调节参数：调节电源电压和示波器参数，使电路正常工作。
d. 测试频率响应：输入不同频率的信号，观察输出波形和幅度变化。
3. 实验结果通过实验观察，我们得到了RC低通滤波器的频率响应曲线。
在低频情况下，输出信号基本与输入信号保持一致；而在高频情况下，输出信号的幅度会逐渐降低，起到了滤波的作用。
这是因为电容器在高频情况下的阻抗较小，导致信号通过电容器的路径而绕过电阻。
实验二：有源滤波器有源滤波器是由主动元件（如运算放大器）和被动元件组成的滤波电路。
在本实验中，我们选择了Sallen-Key低通滤波器进行研究。
1. 实验目的通过搭建Sallen-Key低通滤波器电路，研究其频率特性和滤波效果。
2. 实验步骤a. 准备工作：收集所需器件和元件，包括电源、运算放大器、电阻、电容、示波器等。
b. 搭建电路：按照电路图连接运算放大器、电阻和电容，接入电源和示波器。
c. 调节参数：调节电源电压和示波器参数，使电路正常工作。
d. 测试频率响应：输入不同频率的信号，观察输出波形和幅度变化。
3. 实验结果通过实验观察，我们得到了Sallen-Key低通滤波器的频率响应曲线。
与RC滤波器相比，Sallen-Key滤波器具有更好的滤波效果和增益稳定性。
有源滤波器 实验报告
有源滤波器实验报告有源滤波器实验报告引言：有源滤波器是一种电子电路，可以通过放大器的反馈作用来实现信号的滤波功能。
在本次实验中，我们将学习和探索有源滤波器的原理和性能，并通过实验验证其滤波效果。
实验目的：1. 了解有源滤波器的基本原理和分类；2. 掌握有源低通滤波器和有源高通滤波器的设计和实现方法；3. 通过实验验证有源滤波器的性能和滤波效果。
实验仪器和材料：1. 函数发生器2. 示波器3. 电阻、电容、放大器等元器件4. 电路连接线实验步骤：1. 准备工作：根据实验要求，选择合适的电阻、电容和放大器等元器件，并连接电路；2. 实验一：有源低通滤波器a. 将函数发生器输出的正弦信号接入有源低通滤波器的输入端；b. 调节函数发生器的频率和幅度，观察滤波器输出端的波形，并记录实验数据；c. 根据实验数据，分析滤波器的截止频率和幅频特性；d. 调节电阻和电容的数值，观察滤波器的变化情况，并记录实验数据。
3. 实验二：有源高通滤波器a. 将函数发生器输出的正弦信号接入有源高通滤波器的输入端；b. 调节函数发生器的频率和幅度，观察滤波器输出端的波形，并记录实验数据；c. 根据实验数据，分析滤波器的截止频率和幅频特性；d. 调节电阻和电容的数值，观察滤波器的变化情况，并记录实验数据。
实验结果与分析：1. 有源低通滤波器实验结果：a. 在不同频率下，滤波器输出端的波形呈现出不同的衰减特性；b. 实验数据显示，滤波器的截止频率与电阻和电容的数值相关，数值越大，截止频率越低；c. 通过调节电阻和电容的数值，可以改变滤波器的截止频率，从而实现对不同频率信号的滤波。
2. 有源高通滤波器实验结果：a. 在不同频率下，滤波器输出端的波形呈现出不同的增益特性；b. 实验数据显示，滤波器的截止频率与电阻和电容的数值相关，数值越大，截止频率越高；c. 通过调节电阻和电容的数值，可以改变滤波器的截止频率，从而实现对不同频率信号的滤波。
有源滤波器实验报告总结
有源滤波器实验报告总结引言：有源滤波器是一种能够改变信号频率响应的电路，它通过引入有源元件（如放大器）来增强信号的幅度或改变相位，以实现滤波功能。
本实验旨在通过搭建有源滤波器电路并进行实验，验证其滤波效果，并对实验结果进行总结和分析。
实验方法：1. 实验器材准备：准备好实验所需的放大器、电阻、电容等器件，并按照电路图连接好。
2. 实验电路搭建：根据给定的电路图，按照正确的连接方式搭建有源滤波器电路。
3. 实验信号输入：将待滤波的信号输入到电路的输入端口。
4. 信号输出测量：将滤波后的信号输出到示波器上，并观察信号的波形、幅度和相位等特征。
5. 实验数据记录：记录实验中所得到的信号波形和相关参数的数值。
6. 实验结果分析：根据实验数据进行结果分析和总结。
实验结果：通过本次实验，我们成功搭建了一个有源滤波器电路，并进行了信号输入和输出的测量。
实验结果显示，该有源滤波器能够有效地滤除输入信号中的高频成分，使得输出信号的频率响应呈现出一定的滤波效果。
在实验中，我们分别输入了不同频率的信号，并观察了输出信号的波形和幅度。
实验结果表明，当输入信号的频率较低时，输出信号的幅度相对较大，而当输入信号的频率较高时，输出信号的幅度显著降低。
这说明该有源滤波器能够有效地滤除高频成分，使得输出信号更加接近输入信号的低频部分。
我们还观察到输出信号的相位与输入信号的相位存在一定的差异。
实验结果显示，当输入信号的频率发生变化时，输出信号的相位也会随之发生变化。
这说明该有源滤波器在滤波的同时，也对信号的相位进行了一定的调整。
实验总结：通过本次有源滤波器实验，我们深入了解了有源滤波器的原理和工作机制，并验证了其滤波效果。
实验结果表明，有源滤波器能够有效地滤除高频成分，并对信号的幅度和相位进行调整，使得输出信号更加接近输入信号的低频部分。
在实验过程中，我们还发现有源滤波器的滤波效果与电路参数的选择有关。
例如，改变电阻和电容的数值，可以调整滤波器的截止频率和带宽，从而实现不同的滤波效果。
滤波器实验报告
一、实验目的1. 理解滤波器的基本原理和分类。
2. 掌握滤波器的设计方法和实现技巧。
3. 验证滤波器的性能和效果。
4. 学习利用Matlab等工具进行滤波器设计和仿真。
二、实验原理滤波器是一种信号处理装置，用于去除或增强信号中的特定频率成分。
根据频率响应特性，滤波器可分为低通、高通、带通和带阻滤波器。
滤波器的设计主要涉及滤波器类型的选择、滤波器参数的确定以及滤波器结构的实现。
三、实验设备1. 实验电脑：用于运行Matlab软件进行滤波器设计和仿真。
2. 实验数据：用于滤波处理的信号数据。
四、实验内容1. 低通滤波器设计- 设计一个低通滤波器，截止频率为1kHz。
- 使用巴特沃斯滤波器设计方法，设计一个四阶低通滤波器。
- 利用Matlab的`butter`函数进行滤波器设计，并绘制滤波器的幅频响应和相频响应。
2. 高通滤波器设计- 设计一个高通滤波器，截止频率为2kHz。
- 使用切比雪夫滤波器设计方法，设计一个二阶高通滤波器。
- 利用Matlab的`cheby1`函数进行滤波器设计，并绘制滤波器的幅频响应和相频响应。
3. 带通滤波器设计- 设计一个带通滤波器，通带频率范围为1kHz至3kHz。
- 使用椭圆滤波器设计方法，设计一个四阶带通滤波器。
- 利用Matlab的`ellip`函数进行滤波器设计，并绘制滤波器的幅频响应和相频响应。
4. 滤波器仿真- 使用设计的滤波器对实验数据进行滤波处理。
- 比较滤波前后的信号，分析滤波器的性能和效果。
五、实验步骤1. 低通滤波器设计- 打开Matlab软件，创建一个新脚本。
- 输入以下代码进行巴特沃斯低通滤波器设计：```matlab[b, a] = butter(4, 1/1000);```- 绘制滤波器的幅频响应和相频响应：```matlabfreqz(b, a, 1024, 1000);```2. 高通滤波器设计- 使用与低通滤波器相同的方法，设计切比雪夫高通滤波器：```matlab[b, a] = cheby1(2, 0.1, 1/2000, 'high');```- 绘制滤波器的幅频响应和相频响应：```matlabfreqz(b, a, 1024, 2000);```3. 带通滤波器设计- 使用与低通滤波器相同的方法，设计椭圆带通滤波器：```matlab[b, a] = ellip(4, 0.5, 40, 1/1500, 1/3000, 'bandpass');```- 绘制滤波器的幅频响应和相频响应：```matlabfreqz(b, a, 1024, [1500 3000]);```4. 滤波器仿真- 加载实验数据，并绘制滤波前后的信号。
滤波器 实验报告
滤波器实验报告滤波器实验报告引言：滤波器是电子学中常用的一种设备，用于去除信号中的噪声或者选择特定频率范围的信号。
本实验旨在通过设计和实现不同类型的滤波器来研究其性能和应用。
一、低通滤波器低通滤波器是最常见的一种滤波器，其作用是通过去除高频信号，只保留低频信号。
在本实验中，我们设计了一个RC低通滤波器。
通过选择合适的电容和电阻值，我们可以调整滤波器的截止频率。
实验结果表明，当截止频率较低时，滤波器可以有效地去除高频噪声，但会对低频信号造成一定的衰减。
而当截止频率较高时，滤波器对低频信号的衰减较小，但对高频噪声的去除效果较差。
二、高通滤波器高通滤波器与低通滤波器相反，其作用是通过去除低频信号，只保留高频信号。
在本实验中，我们设计了一个RL高通滤波器。
通过选择合适的电感和电阻值，我们可以调整滤波器的截止频率。
实验结果表明，当截止频率较低时，滤波器可以有效地去除低频信号，但会对高频信号造成一定的衰减。
而当截止频率较高时，滤波器对高频信号的衰减较小，但对低频信号的去除效果较差。
三、带通滤波器带通滤波器是一种可以选择特定频率范围的信号的滤波器。
在本实验中，我们设计了一个LC带通滤波器。
通过选择合适的电感和电容值，我们可以调整滤波器的中心频率和带宽。
实验结果表明，当中心频率与信号频率相近时，滤波器可以有效地选择特定频率范围的信号。
而当中心频率与信号频率相差较大时，滤波器对信号的选择效果较差。
四、陷波滤波器陷波滤波器是一种可以去除特定频率的信号的滤波器。
在本实验中，我们设计了一个RC陷波滤波器。
通过选择合适的电容和电阻值，我们可以调整滤波器的陷波频率。
实验结果表明，当陷波频率与信号频率相近时，滤波器可以有效地去除特定频率的信号。
而当陷波频率与信号频率相差较大时，滤波器对信号的去除效果较差。
结论：通过本实验，我们深入了解了滤波器的原理、性能和应用。
不同类型的滤波器在信号处理中有着不同的作用，可以根据需要选择合适的滤波器来实现信号的处理和优化。
滤波器实验报告
滤波器实验报告滤波器实验报告引言：滤波器是一种常见的电子元件，用于对信号进行处理和改变。
在电子电路中，滤波器的作用是去除或改变信号中的某些频率成分，以达到信号处理的目的。
本次实验旨在通过实际操作，深入了解滤波器的原理和应用。
一、实验目的本次实验的主要目的是通过搭建和测试不同类型的滤波器电路，了解滤波器的工作原理，掌握滤波器的设计和调试方法。
二、实验原理滤波器根据其频率特性可以分为低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器四种类型。
低通滤波器可通过传递低于截止频率的信号，而阻止高于截止频率的信号传递。
高通滤波器则相反，只传递高于截止频率的信号。
带通滤波器可以选择传递某一频率范围内的信号，而带阻滤波器则选择阻止某一频率范围内的信号。
三、实验步骤1. 准备实验所需的电子元件和设备，包括电阻、电容、电感等。
2. 根据实验要求，搭建低通滤波器电路。
将电容和电阻按照电路图连接，接入信号源和示波器。
3. 调节信号源的频率，观察示波器上输出信号的变化。
记录截止频率和滤波效果。
4. 重复步骤2和3，搭建高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器电路，进行相应的测试和记录。
5. 比较不同类型滤波器的频率特性和滤波效果，总结实验结果。
四、实验结果与分析在实验中，我们搭建了低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器四种类型的电路，并进行了测试和记录。
通过观察示波器上输出信号的变化，我们可以清晰地看到不同类型滤波器在不同频率下的滤波效果。
在低通滤波器中，当信号频率低于截止频率时，输出信号基本保持不变；而当信号频率高于截止频率时，输出信号逐渐减弱。
这说明低通滤波器能够通过低频信号，而阻止高频信号的传递。
高通滤波器则相反，当信号频率低于截止频率时，输出信号逐渐减弱；而当信号频率高于截止频率时，输出信号基本保持不变。
这说明高通滤波器能够通过高频信号，而阻止低频信号的传递。
带通滤波器可以选择传递某一频率范围内的信号。
在实验中，我们调节了带通滤波器的中心频率和带宽，观察到只有在中心频率附近的信号才能通过滤波器，其他频率的信号被阻止。
实验三IIR滤波器的设计与信号滤波
实验三 IIR 滤波器的设计与信号滤波１、实验目的（１）熟悉用双线性变换法设计IIR 数字滤波器的原理与方法。
（２）掌握数字滤波器的计算机仿真方法。
（３）通过观察对实际心电图信号的滤波作用，获得数字滤波的感性知识。
2、实验仪器：PC 机一台 MATLAB 软件3、实验原理利用双线性变换设计IIR 滤波器（只介绍巴特沃斯数字低通滤波器的设计），首先要设计出满足指标要求的模拟滤波器的传递函数)(s H a ，然后由)(s H a 通过双线性变换可得所要设计的IIR 滤波器的系统函数)(z H 。
如果给定的指标为数字滤波器的指标，则首先要转换成模拟滤波器的技术指标，这里主要是边界频率s p w w 和的转换，对s p αα和指标不作变化。
边界频率的转换关系为)21tan(2w T =Ω。
接着，按照模拟低通滤波器的技术指标根据相应设计公式求出滤波器的阶数N 和dB 3截止频率c Ω；根据阶数N 查巴特沃斯归一化低通滤波器参数表，得到归一化传输函数)(p H a ；最后，将c s p Ω=代入)(p H a 去归一，得到实际的模拟滤波器传输函数)(s H a 。
之后，通过双线性变换法转换公式11112--+-=zz T s ，得到所要设计的IIR 滤波器的系统函数)(z H 。
利用所设计的数字滤波器对实际的心电图采样信号进行数字滤波器。
4、实验步骤及内容（１）复习有关巴特沃斯模拟滤波器的设计和用双线性变换法设计IIR 数字滤波器的内容，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π2.0时，最大衰减小于dB 1；在阻带内[]ππ,3.0频率区间上，最小衰减大于dB 15。
（２）绘制出数字滤波器的幅频响应特性曲线。
（３）用所设计的滤波器对实际心电图信号采样序列（实验数据在后面给出）进行仿真滤波处理，并分别绘制出滤波前后的心电图信号波形图，观察总结滤波作用与效果。
（４）输入为20Hz 正弦和200Hz 的正弦的叠加波形，要求用双线性变换法设计一巴特沃斯数字低通滤波器滤除200Hz 的正弦，使输出中只保留20Hz 的正弦波。
滤波器设计实验报告
滤波器设计实验报告滤波器设计实验报告引言滤波器是电子工程中常用的一种电路元件，它可以对信号进行滤波处理，去除不需要的频率成分或者增强感兴趣的频率成分。
本次实验旨在设计并实现一个滤波器电路，通过调整滤波器的参数，来实现对不同频率信号的滤波效果。
一、滤波器的基本原理滤波器的基本原理是利用电容、电感和电阻等元件对信号进行频率选择性的处理。
根据滤波器对不同频率的响应特性，可以将其分为低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器等几种类型。
低通滤波器的作用是允许低于截止频率的信号通过，而阻止高于截止频率的信号通过。
高通滤波器则相反，允许高于截止频率的信号通过，而阻止低于截止频率的信号通过。
带通滤波器可以选择一个频率范围内的信号通过，而阻止其他频率的信号通过。
带阻滤波器则相反，阻止一个频率范围内的信号通过，而允许其他频率的信号通过。
二、滤波器的设计过程在本次实验中，我们选择设计一个低通滤波器。
首先，我们需要确定滤波器的截止频率。
根据实验要求，我们选择截止频率为1kHz。
接下来，我们需要选择合适的电容和电感值来满足设计要求。
根据滤波器的公式，可知截止频率与电容和电感的关系为：截止频率=1/(2π√(LC))。
因此，我们可以通过调整电容和电感的数值来控制截止频率。
在实验中，我们选择了一个1000pF的电容和一个1mH的电感。
接下来，我们需要选择合适的电阻值。
电阻值的选择可以影响滤波器的幅频响应特性。
在本次实验中，我们选择了一个100Ω的电阻。
三、滤波器的实现与测试根据设计参数，我们搭建了一个RC低通滤波器电路。
通过示波器测量滤波器的输入和输出信号，可以得到滤波器的幅频响应曲线。
实验结果显示，滤波器在截止频率1kHz附近有较大的衰减，而在低于截止频率的信号上有较小的衰减。
这说明我们设计的滤波器能够滤除高于截止频率的信号，保留低于截止频率的信号。
四、滤波器的应用滤波器在电子工程中有广泛的应用。
例如，在音频系统中，低通滤波器可以用来去除高频噪声，提高音质。
实验三 FIR滤波器的DSP实验报告
实验三FIR滤波器的DSP实验报告一、实验目的1. 了解MATLAB的FIR滤波器设计方法与编程；2. 掌握FIR滤波器算法基本原理和C语言的编程方法；二、实验内容FIR滤波器设计流程为，根据给出的滤波器设计（通带带宽、阻带衰减、相位要求）要求，在Matlab环境下仿真得到滤波器系数，得到了滤波器系数后在CCS下编程设计DSP 的FIR滤波器。
1.使用Matlab中的FDAtool设计FIR滤波器设计实现fir低通滤波器，阶数为20，采样频率fs=8000Hz，截止频率fc=1500Hz，窗口设置为汉明窗Hamming。
经过的信号频率是1000HZ和2000HZ的混叠波。
2.参阅FIR基本理论及C语言编程方法，研读、分析实验指导书中的代码；3. 双击，启动CCS的配置程序选项，选择“C5502 Simulator”；4. 启动CCS，打开实验工程文件，再编译并装载程序；5. 仿真波形A．输入信号波形B．输入信号频C输出信号波形D 输出信号频谱从输入信号和输出信号的频谱对比中可以看出，输出信号有1KHZ 和2KHZ 的混叠信号。
经过FIR 低通录波器后，滤掉了2KHZ 的频谱。
只剩下1KHZ 的频谱。
4.修改代码：滤波器设计要求：线性相位低通滤波器，模拟信号通带为0~1kHz ，阻带衰减在5kHz 处为-60dB 。
采样率为20kHz 。
采用凯塞窗口设计此低通滤波器，设计过程如下：通带边界频率为1KHZ ，阻带边界频率是5KHZ 有60dB 的衰减，可得：rad rad s p 22052,102012ππωππω====过渡带πωωω52=-=∆p s ，A=60dB 设计凯塞窗口的长度N 和参数β分别为：29285.28=∆-≈ωA N65326.5)7.8(1102.0=-=a β使用MA TLAB 设计此滤波器，过程如下：1）在Matlab 的Start 菜单中选择Toolboxes -> Filter Design -> Filter Design & AnalysisTools(fdatool)，或者在命令行中输入fdatool 来启动滤波器设计分析器。
滤波器的实验报告
滤波器的实验报告滤波器的实验报告引言：滤波器是电子学中常用的一种电路，它可以根据需要选择性地通过或阻断特定频率范围的信号。
滤波器在信号处理、通信系统、音频设备等领域有着广泛的应用。
本实验旨在通过设计和测试不同类型的滤波器，深入了解滤波器的原理和性能。
一、实验目的：1. 了解滤波器的基本概念和分类；2. 掌握滤波器的设计方法和性能评估；3. 实践滤波器在信号处理中的应用。
二、实验器材和方法：1. 实验器材：函数发生器、示波器、电阻、电容、电感、运放等；2. 实验方法：根据实验要求，设计并搭建不同类型的滤波器电路，通过示波器观察和记录输入输出波形。
三、实验过程和结果：1. 低通滤波器实验：在实验中，我们采用了RC低通滤波器电路。
首先，根据所需的截止频率计算电容和电阻的取值。
然后，按照电路图搭建电路，并将函数发生器的输出连接到滤波器的输入端，示波器连接到滤波器的输出端。
通过调节函数发生器的频率和幅度，观察并记录输入输出波形。
实验结果显示，低通滤波器可以有效地滤除高频信号，只保留低频信号。
2. 高通滤波器实验：在实验中，我们采用了RC高通滤波器电路。
与低通滤波器实验相似，我们根据截止频率计算电容和电阻的取值，并搭建电路。
通过调节函数发生器的频率和幅度，观察并记录输入输出波形。
实验结果显示，高通滤波器可以滤除低频信号，只保留高频信号。
3. 带通滤波器实验：在实验中，我们采用了RLC带通滤波器电路。
首先，根据所需的中心频率和带宽计算电容、电感和电阻的取值。
然后，按照电路图搭建电路，并连接函数发生器和示波器。
通过调节函数发生器的频率和幅度，观察并记录输入输出波形。
实验结果显示，带通滤波器可以选择性地通过一定频率范围内的信号，对其他频率的信号进行阻断。
四、实验分析和讨论：通过以上实验，我们深入了解了滤波器的原理和性能。
不同类型的滤波器在频率响应和滤波特性上有所差异，可以根据实际需求选择合适的滤波器。
此外，滤波器的设计和调试需要一定的理论基础和实践经验，对电路的参数选择和电路的稳定性有一定要求。
滤波器实验报告
滤波器实验报告第一点：滤波器实验原理与类型滤波器作为信号处理的核心工具，其基础在于对信号的选择性处理。
实验中，我们首先通过研究不同类型的滤波器来深入理解其工作原理和特性。
1.1 理想滤波器：理想的滤波器具有无限的带宽和完美的截止特性，其实际上是不存在的，但它是设计其他类型滤波器的基础。
理想的低通滤波器（Low Pass Filter, LPF）允许低于特定频率的信号通过，而高于该频率的信号则被完全抑制。
对应的，高通滤波器（High Pass Filter, HPF）则允许高于特定频率的信号通过，而低于该频率的信号则被抑制。
理想带通滤波器（Band Pass Filter, BPF）和带阻滤波器（Band Stop Filter, BSF）则更加复杂，分别允许一定频率范围的信号通过和阻止一定频率范围的信号。
1.2 实际滤波器：实际应用中的滤波器都会受到物理限制，如元件的电阻、电容、电感等，导致实际滤波器的特性与理想滤波器有所不同。
常用的实际滤波器包括有源滤波器和无源滤波器。
有源滤波器包含有放大元件，可以对信号的幅度进行调整；无源滤波器则不包含放大元件，主要通过电路元件的阻抗变换来实现滤波功能。
1.3 滤波器设计方法：在实验中，我们探讨了不同的滤波器设计方法，包括巴特沃斯设计、切比雪夫设计、椭圆设计等。
每种设计方法都有其独特的频率响应特性，适用于不同的应用场景。
第二点：滤波器实验设计与实现实验的核心在于设计和实现一个滤波器，以达到特定的滤波效果。
这一部分我们将详细讨论实验中涉及的设计步骤和实现方法。
2.1 滤波器参数确定：首先，根据实验需求确定滤波器的参数，包括截止频率、滤波器的阶数、类型（低通、高通、带通、带阻等）。
这些参数将直接影响滤波器的性能。
2.2 滤波器设计：在确定了滤波器参数后，我们使用专业的滤波器设计软件，如MATLAB，来设计滤波器的传递函数。
设计过程中，我们可以根据需要选择不同的滤波器设计方法，以达到最佳的滤波效果。
滤波器实验报告范文
滤波器实验报告范文实验名称：滤波器实验报告一、实验目的1.了解滤波器的原理与工作机制；2.学习使用滤波器进行信号处理；3.分析不同类型滤波器在信号处理中的应用。
二、实验器材1.滤波器（包括低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器）；2.示波器；3.波形发生器；4.电缆和连接线。
三、实验原理滤波器是一种对信号进行频率选择性处理的电子设备，通过改变信号的频率分量来达到滤波效果。
根据信号频谱中的频率范围，滤波器可以分为低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器。
低通滤波器允许低频信号通过，而削弱高频信号。
高通滤波器则相反，允许高频信号通过，而削弱低频信号。
带通滤波器则只允许其中一频率范围内的信号通过，而削弱其他频率的信号。
带阻滤波器则削弱其中一频率范围内的信号，而保留其他频率的信号。
四、实验步骤1.将示波器连接到波形发生器的输出端口，并将波形发生器调整为正弦波信号输出；2.使用低通滤波器，将示波器连接到滤波器的输出端口；3.调节滤波器的截止频率，观察滤波器对信号的影响；4.使用高通滤波器，重复步骤3；5.使用带通滤波器，重复步骤3；6.使用带阻滤波器，重复步骤3；7.将实验结果记录下来，并进行分析。
五、实验结果与分析通过实验观察和记录，可以获得不同类型滤波器对输入信号的影响。
1.低通滤波器：低通滤波器对高频信号有较明显的衰减效果，可以在一定程度上削弱噪声信号。
当滤波器的截止频率较低时，只有低频信号能够通过滤波器，高频信号被滤除。
2.高通滤波器：与低通滤波器相反，高通滤波器对低频信号有较明显的衰减效果，在一定程度上削弱了基线漂移等低频噪声。
当滤波器的截止频率较高时，只有高频信号能够通过滤波器，低频信号被滤除。
3.带通滤波器：带通滤波器可以选择特定频率范围内的信号通过，而削弱其他频率的信号。
可以用于选择性地提取特定频谱范围内的信号。
在一些信号处理应用中，该类型滤波器使用较多。
4.带阻滤波器：带阻滤波器可以削弱特定频率范围内的信号，而保留其他频率的信号。
滤波器设计实验报告心得
滤波器设计实验报告心得1. 引言滤波器在信号处理中起着关键作用，能够去除信号中的噪声和不需要的频率成分，使得信号更加清晰和可分析。
滤波器的设计是信号处理领域中的基础工作，对于不同的应用和需求，我们需要设计不同类型的滤波器。
本次滤波器设计实验对滤波器的原理和方法进行了学习和实践，通过调试滤波器参数和观察输出信号，深入理解了滤波器的工作原理和性能。
在实验过程中，遇到了一些问题，并通过调整和优化解决了这些问题，进一步提高了滤波器的性能。
在本文中，将对本次实验的心得和体会进行总结和归纳。
2. 实验内容本次滤波器设计实验主要分为以下几个部分：1. 搭建基本的滤波器电路2. 调整滤波器参数3. 测试和观察滤波器输出信号4. 优化滤波器性能3. 心得体会3.1 对滤波器原理的理解在实验过程中，我深入学习和理解了滤波器的原理。
滤波器的基本原理是对输入信号进行频率选择，根据信号的频率特性，有选择地通过或者阻断特定频率的信号。
根据不同的应用需求，可以设计低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器等。
3.2 参数调整和优化在实验中，我尝试了不同的滤波器参数，并观察和比较了滤波器输出信号的效果。
通过调整截止频率、增益、阶数等参数，我发现这些参数会直接影响滤波器的性能和特点。
在调整参数过程中，我遇到了一些问题，比如输出信号失真、频率范围选择错误等。
通过调整参数和查找资料，我找到了解决问题的方法。
例如，增加滤波器的阶数可以提高滤波器的陡峭度和截止频率的选择范围。
3.3 对信号处理的认识通过本次实验，我对信号处理的重要性有了更深刻的认识。
信号处理可以使得信号更加清晰、准确和可分析，有助于我们从海量数据中提取有用信息和特征。
滤波器作为信号处理的重要工具，在实际应用中发挥着重要作用。
4. 总结滤波器设计实验是一次很有收获的实践活动。
通过对滤波器原理和参数调整的学习和实践，我对滤波器的工作原理和性能有了更深入的了解。
通过本次实验，我不仅学到了滤波器设计的基本知识，还掌握了调试和优化滤波器性能的方法。
模拟滤波器实验报告
模拟滤波器实验报告模拟滤波器实验报告引言：滤波器是电子工程中常用的设备，用于对信号进行处理和改变。
模拟滤波器是一种将模拟信号进行滤波处理的装置，通过选择性地传递或阻断特定频率的信号，实现对信号的频率分离和滤波。
本文将介绍一次模拟滤波器实验的过程和结果，并探讨滤波器在实际应用中的重要性。
实验目的：本次实验的目的是通过搭建模拟滤波器电路，观察和分析滤波器对不同频率信号的响应特性。
通过实验，我们可以了解滤波器的工作原理，掌握滤波器的设计和调试技巧，并了解滤波器在实际应用中的重要性。
实验步骤：1. 准备工作：收集所需的实验器材和元件，包括电压源、电阻、电容、运放等。
确保实验环境安全，并检查实验仪器是否正常工作。
2. 搭建电路：根据实验要求，按照电路图连接电阻、电容和运放等元件。
确保电路连接正确无误。
3. 调试电路：接通电源，调整电压源的输出电压，并观察电路的工作状态。
根据实验要求，调整电容和电阻的数值，以改变滤波器的截止频率。
4. 测试信号：将不同频率的信号输入滤波器电路，观察输出信号的变化。
记录并分析实验数据。
5. 结果分析：根据实验数据，绘制滤波器的频率响应曲线，并分析滤波器对不同频率信号的响应特性。
实验结果：经过实验，我们得到了滤波器的频率响应曲线，可以清晰地观察到滤波器对不同频率信号的响应特性。
在低频段，滤波器的增益较高，可以有效地传递低频信号；而在高频段，滤波器的增益逐渐降低，可以有效地阻断高频信号。
通过调整电容和电阻的数值，我们可以改变滤波器的截止频率，实现对特定频率信号的选择性传递或阻断。
讨论与应用：模拟滤波器在电子工程中有着广泛的应用。
例如，在音频处理中，滤波器可以用于去除噪音和杂音，提高音质；在通信系统中，滤波器可以用于信号调制和解调，实现信号的传输和接收；在生物医学工程中，滤波器可以用于生理信号的处理和分析，提取有用的信息。
滤波器的设计和调试是电子工程师必备的技能之一，掌握滤波器的原理和应用，对于实际工程项目的完成具有重要意义。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
大连理工大学实验报告学院（系）：信息与通信工程专业：通信工程班级：电通1101姓名：殷青学号：201181227 实验时间：2014.5.21实验室：创C221 指导教师签字：成绩：实验三IIR FIR数字滤波器设计一、实验目的和要求（见预习报告）二、主要仪器设备MATLAB三、实验步骤与操作方法（见预习报告）四、实验结果与分析IIR数字滤波器设计1.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0.6π，通带内衰减不大于1dB，阻带起始频率为0.4π，阻带内衰减不小于15dB，观察其频谱响应的特点。
MATLAB源码：%butttord&butter design 巴特沃兹高通滤波器Wp=0.3;Ws=0.2;Rp=1;Rs=15;[N,Wn]=buttord(Wp,Ws,Rp,Rs);[Bz,Az]=butter(N,Wn,'high');figure;freqz(Bz,Az,512);% Hf=abs(H);% Hx=angle(H);% clf% figure(1)% plot(w,Hf)% title('幅频特性曲线')% figure(2)% plot(w,Hx)% title('离散系统相频特性曲线') 实验结果：2.给定带通滤波器的技术指标：通带上下截止频率为0.4,0.3ππ，通带内衰减不大于3dB，阻带上下起始频率为0.5,0.2ππ，阻带内衰减不小于18dB。
用buttord和butter函数，对比巴特沃兹和切比雪夫的效果。
MATLAB源码：（1）巴特沃斯Wp1=0.3*pi;Wp2=0.4*pi;Ws1=0.2*pi;Ws2=0.5*pi;Ap=3;As=18;%Fs=1000;Wp=[Wp1 Wp2];Ws=[Ws1 Ws2]; [n,Wn]=buttord(Wp/pi,Ws/pi,Ap,As); [b,a]=butter(n,Wn,'bandpass');%直接设计滤波器freqz(b,a,512,1000); （2）&（3）切比雪夫%切比雪芙滤波器Wp1=0.3*pi;Wp2=0.4*pi;Ws1=0.2*pi;Ws2=0.5*pi;Ap=3;As=18;%Fs=1000;%Chebyshew iLPF设计figure;Wp=[Wp1 Wp2];Ws=[Ws1 Ws2]; [n,Wn]=cheb1ord(Wp/pi,Ws/pi,Ap,As); [b,a]=cheby1(n,Ap,Wn,'bandpass');%直接设计滤波器freqz(b,a,512,1000); %%Chebyshew LPF设计figure;[n1,Wn1]=cheb2ord(Wp/pi,Ws/pi,Ap,A s);[b1,a1]=cheby2(n1,Ap,Wn1,'bandpass') ;%直接设计滤波器freqz(b1,a1,512,10000);实验结果：（1）巴特沃斯（2）切比雪夫I型（3）切比雪夫II型分析：对比巴特沃斯和切比雪夫I型，可以发现巴特沃斯滤波器在通带内幅度响应平坦，而切比雪夫I型在通带内有波纹，切比雪夫II型在阻带有波纹。
3.用双线性变换法的模拟滤波器原型设计一个巴特沃兹低通滤波器，给定技术指标是100pf Hz=300stf Hz=3pdBα=20sdBα=，抽样频率为1000sF Hz=。
MATLAB源码：%双线性法的模拟滤波器原型设计巴特沃斯低通滤波器fp=100;fst=300;Ap=3;As=20;Fs=1000;Ts=1/Fs;wp=2*pi*fp/Fs;ws=2*pi*fst/Fs;Bp=2*tan(wp/2)/Ts; %模拟滤波器指标Bs=2*tan(ws/2)/Ts;[N,Wn]=buttord(Bp,Bs,Ap,As,'s');[z,p,k]=buttap(N); %设计模拟低通原型滤波器[b,a]=zp2tf(z,p,k); %把滤波器零极点模型转化为传递函数模型[B,A]=lp2lp(b,a,Wn);[Bz,Az]=bilinear(B,A,Fs);figure;[H,w]=freqz(Bz,Az,512);% Hf=abs(H);% Hx=angle(H);% clf% figure(1)% plot(w,Hf)% title('幅频特性曲线')% figure(2)% plot(w,Hx)% title('离散系统相频特性曲线')4.用双线性变换法的模拟滤波器原型和直接设计法（buttord以及butter）两种方法，设计一个数字系统的抽样频率Fs=2000Hz，试设计一个为此系统使用的带通数字滤波器。
要求：（1）通带范围为300～400Hz，在带边频率处的衰减不大于3dB（2）在200Hz以下和500Hz以上衰减不小于18Db1.双线性变换法的模拟滤波器原型设计法：Wp1=300*2*pi;Wp2=400*2*pi;Ws1=200*2*pi;Ws2=500*2*pi;Ap=3;As=18;Fs=2000;Wp=[Wp1 Wp2];Ws=[Ws1 Ws2];[n,Wn]=buttord(Wp,Ws,Ap,As,'s');[b,a]=butter(n,Wn,'s');%滤波器[bn1,an1]=bilinear(b,a,2000);[H1,W]=freqz(bn1,an1);plot(W,abs(H1));grid;xlabel('频率');ylabel('幅度响应');title('用双线性设计滤波器的幅度响应') 实验结果：2.直接设计法实验代码：Wp1=300*pi;Wp2=400*pi;Ws1=200*pi;Ws2=500*pi;Ap=3;As=18;Fs=2000;Wp=[Wp1 Wp2];Ws=[Ws1 Ws2];[n,Wn]=buttord(Wp/Fs/pi*2,Ws/pi/Fs*2,Ap,As);[b,a]=butter(n,Wn,'bandpass');%直接设计滤波器 [H1,W]=freqz(b,a); figure;plot(abs(H1));title('直接设计法滤波器幅度响应')实验结果：IIR 数字滤波器设计1.分别用海宁窗和矩形窗设计一个N=10的FIR 低通和高通滤波器，截止频率3crad pW =。
绘制出其幅频特性曲线和相频特性曲线。
作出各滤波器的单位脉冲响应。
实验代码： FIR LP ：。
% 矩形窗：b1=fir1(10, 1/3, boxcar(11)); [H1,w]=freqz(b1, 1, 512);H1_db=20*log10(abs(H1));Hf=abs(H1);Hx=angle(H1);figure(1);plot(w,Hf);title('幅频特性曲线');axis([0 pi 0 1.4]);figure(2);plot(w,Hx);title('相频特性曲线');axis([0 pi -4 4]);% hamming windowb2=fir1(10, 1/3, hanning(11)); [H2,w]=freqz(b2, 1, 512);H2_db=20*log10(abs(H2));figure(3);subplot(3,1,1); stem([0:10],b1);title('矩形窗得到的FIR LP滤波器脉冲响应')subplot(3,1,2); stem([0:10],b2);title('海宁窗得到的FIR LP滤波器脉冲响应')subplot(3,1,3);plot(w,H1_db,w,H2_db,'r--');title('Frequency response')legend('rectangular window', 'hanning window')grid on实验结果：FIR HP：%%% FIR LP% 矩形窗：b1=fir1(10, 1/3,'high', boxcar(11)); [H1,w]=freqz(b1, 1, 512);H1_db=20*log10(abs(H1));Hf=abs(H1);Hx=angle(H1);figure(1);plot(w,Hf); title('幅频特性曲线'); axis([0 pi 0 1.4]); figure(2);plot(w,Hx);title('相频特性曲线');axis([0 pi -4 4]);% hamming windowb2=fir1(10, 1/3,'high', hanning(11)); [H2,w]=freqz(b2, 1, 512);H2_db=20*log10(abs(H2));figure(3);subplot(3,1,1); stem([0:10],b1); title('矩形窗得到的FIR HP滤波器脉冲响应') subplot(3,1,2); stem([0:10],b2);title('海宁窗得到的FIR HP滤波器脉冲响应')subplot(3,1,3);plot(w,H1_db,w,H2_db,'r--');title('Frequency response')legend('rectangular window', 'hanning window')grid on实验结果：2.利用频率取样法分别设计I型和II型FIR低通滤波器，N=16。
给定指标为绘制出其幅频特性曲线和相频特性曲线。
作出滤波器的单位脉冲响应。
MATLAB代码：%I型FIR lpN=16;f=[0 2/16 4/16 6/16 8/16 10/16 12/16 14/16 1];m = [1 1 1 1 1 0.389 0 0 0 ];b=fir2(16,f,m);[h,w] = freqz(b, 1, 128);legend('Ideal', 'fir2 Designed') ;figure(1);plot(f,m,w/pi,abs(h)) ;title('Comparison of Frequency Response Magnitudes') figure(2);H_db=20*log10(abs(h));plot(w,H_db);title('frequency response');figure;Hx=angle(h);plot(w,Hx);title('相频特性曲线');figure;stem([0:16],b);title('单位脉冲响应')实验结果：%II型FIR lp实验代码：f = [0 1/16 3/16 5/16 7/16 9/16 11/16 13/16 15/16 1]; m = [1 1 1 1 1 0.389 0 0 0 0];b = fir2(16, f, m);[h,w] = freqz(b, 1, 128);legend('Ideal', 'fir2 Designed') ;figure(1); plot(f,m,w/pi,abs(h)) ;title('II型fir lp滤波器幅度响应') ;figure(2);H_db=20*log10(abs(h));plot(w,H_db); figure;Hx=angle(h);plot(w,Hx);title('相频特性曲线'); figure;stem([0:16],b);title('单位脉冲响应') 实验结果：3．利用频率取样法设计一个带通滤波器，已知N=16绘制出其幅频特性曲线和相频特性曲线。