双线性变换法设计IIR数字滤波器-matlab(共11页).doc
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1、精选优质文档-倾情为你奉上实验四 双线性变换法设计IIR数字滤波器一、 实验目的1. 掌握利用双线性变换法设计IIR数字滤波器的原理和具体方法。2. 深入理解利用双线性变换法设计IIR数字滤波器的优缺点及使用范围。二、 实验内容1. 利用巴特沃思模拟滤波器,通过双线性变换法设计巴特沃思数字滤波器,数字滤波器的技术指标为采样周期为T=1。程序代码T=2; %设置采样周期为2fs=1/T; %采样频率为周期倒数Wp=0.25*pi/T; Ws=0.35*pi/T; %设置归一化通带和阻带截止频率Ap=20*log10(1/0.9);As=20*log10(1/0.18); %设置通带最大和最小衰减
2、 N,Wc=buttord(Wp,Ws,Ap,As,s); %调用butter函数确定巴特沃斯滤波器阶数B,A=butter(N,Wc,s); %调用butter函数设计巴特沃斯滤波器W=linspace(0,pi,400*pi); %指定一段频率值 hf=freqs(B,A,W); %计算模拟滤波器的幅频响应 subplot(2,1,1);plot(W/pi,abs(hf)/abs(hf(1); %绘出巴特沃斯模拟滤波器的幅频特性曲线 grid on;title(巴特沃斯模拟滤波器);xlabel(Frequency/Hz);ylabel(Magnitude);D,C= bilinear (
3、B,A,fs); %调用双线性变换法 Hz=freqz(D,C,W); %返回频率响应 subplot(2,1,2);plot(W/pi,abs(Hz)/abs(Hz(1); %绘出巴特沃斯数字低通滤波器的幅频特性曲线 grid on;title(巴特沃斯数字滤波器);xlabel(Frequency/Hz);ylabel(Magnitude);进行试验输出图像:实验分析通过查workspace可以得出脉冲响应为:滤波器幅度响应:滤波器相位响应:2. 利用巴特沃思模拟滤波器,通过双线性变换法设计数字带阻滤波器,数字滤波器的技术指标为采样周期为T=1。程序代码T=1; %设置采样周期为1fs=1
4、/T; %采样频率为周期倒数wp=0.25*pi,0.75*pi; ws=0.35*pi,0.65*pi; Wp=(2/T)*tan(wp/2); Ws=(2/T)*tan(ws/2); %设置归一化通带和阻带截止频率Ap=20*log10(1/0.9);As=20*log10(1/0.18); %设置通带最大和最小衰减 N,Wc=buttord(Wp,Ws,Ap,As,s);%调用butter函数确定巴特沃斯滤波器阶数B,A=butter(N,Wc, stop,s); %调用butter函数设计巴特沃斯滤波器W=linspace(0,2*pi,400*pi); %指定一段频率值 hf=fre
5、qs(B,A,W); %计算模拟滤波器的幅频响应 subplot(2,1,1);plot(W/pi,abs(hf); %绘出巴特沃斯模拟滤波器的幅频特性曲线 grid on;title(巴特沃斯模拟滤波器);xlabel(Frequency/Hz);ylabel(Magnitude);D,C=bilinear(B,A,fs); %调用双线性变换法 Hz=freqz(D,C,W); %返回频率响应 subplot(2,1,2);plot(W/pi,abs(Hz); %绘出巴特沃斯数字带阻滤波器的幅频特性曲线grid on;title(巴特沃斯数字滤波器);xlabel(Frequency/Hz)
6、;ylabel(Magnitude);进行试验输出图像:实验分析通过查workspace可以得出脉冲响应为:滤波器幅度响应:滤波器相位响应:3. 通过切比雪夫模拟滤波器,利用双线性变换法设计数字高通滤波器,数字滤波器的技术指标为采样周期为T=1,并观察T分别为0.01,0.1,0.25,0.5,0.8时数字滤波器的频率响应。程序代码T=1; %设置采样周期为1fs=1/T; %采样频率为周期倒数 Wp=(2/T)*tan(0.75*pi/2); Ws=(2/T)*tan(0.65*pi/2); %设置归一化通带和阻带截止频率Ap=20*log10(1/0.9);As=20*log10(1/0.
7、18); %设置通带最大和最小衰减 N,Wc=cheb1ord(Wp,Ws,Ap,As,s);%调用cheb1ord函数确定切比雪夫I型滤波器阶数B,A=cheby1(N,Ap,Wc, high,s); %调用cheby1函数设计切比雪夫I型滤波器W=linspace(0,7*pi,400*pi); %指定一段频率值 hf=freqs(B,A,W); %计算模拟滤波器的幅频响应 subplot(2,1,1);plot(W/pi,abs(hf); %绘出切比雪夫I型模拟滤波器的幅频特性曲线 grid on;title(切比雪夫I型模拟滤波器);xlabel(Frequency/Hz);ylabe
8、l(Magnitude);w=linspace(0,pi,400*pi); %指定一段频率值D,C=bilinear(B,A,fs); %调用双线性变换法 Hz=freqz(D,C,w); %返回频率响应 subplot(2,1,2);plot(w/pi,abs(Hz); %绘出切比雪夫I型数字带阻滤波器的幅频特性曲线grid on;title(切比雪夫I型数字滤波器);xlabel(Frequency/Hz);ylabel(Magnitude);进行试验输出图像如下:实验分析通过查workspace可以得出脉冲响应为:滤波器幅度响应:滤波器相位响应:当T分别为0.01,0.1,0.25,0.
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