如何在一个m文件里分别用巴特沃思、切比雪夫Ⅰ型、切比雪 夫Ⅱ型、椭圆滤波器设计同一个指标的滤波器并输出在同一个画布上?编写 代码将例6.1.1用上述四种滤波器实现(在同一画布上输出,并进行仿真分析, 不少于300字。
时间: 2024-02-12 14:04:52 浏览: 54
在MATLAB中,我们可以使用Signal Processing Toolbox中的函数来设计巴特沃斯、切比雪夫Ⅰ型、切比雪夫Ⅱ型、椭圆滤波器。为了将它们输出在同一个画布上,我们可以使用MATLAB自带的subplot函数。
下面是实现这个任务的代码:
```matlab
% 加载数据
load('example.mat');
% 设计巴特沃斯滤波器
[b1, a1] = butter(4, 0.2, 'low');
% 设计切比雪夫Ⅰ型滤波器
[b2, a2] = cheby1(4, 0.5, 0.2, 'low');
% 设计切比雪夫Ⅱ型滤波器
[b3, a3] = cheby2(4, 40, 0.2, 'low');
% 设计椭圆滤波器
[b4, a4] = ellip(4, 0.5, 40, 0.2, 'low');
% 将滤波器系数输出在同一个画布上
figure;
subplot(2, 2, 1);
freqz(b1, a1);
title('Butterworth Filter');
subplot(2, 2, 2);
freqz(b2, a2);
title('Chebyshev Type I Filter');
subplot(2, 2, 3);
freqz(b3, a3);
title('Chebyshev Type II Filter');
subplot(2, 2, 4);
freqz(b4, a4);
title('Elliptic Filter');
% 将例6.1.1用上述四种滤波器实现
y1 = filter(b1, a1, x);
y2 = filter(b2, a2, x);
y3 = filter(b3, a3, x);
y4 = filter(b4, a4, x);
% 将结果输出在同一个画布上
figure;
subplot(2, 2, 1);
plot(t, y1);
title('Butterworth Filter');
subplot(2, 2, 2);
plot(t, y2);
title('Chebyshev Type I Filter');
subplot(2, 2, 3);
plot(t, y3);
title('Chebyshev Type II Filter');
subplot(2, 2, 4);
plot(t, y4);
title('Elliptic Filter');
```
其中,load函数加载了例6.1.1中的数据。设计滤波器的函数分别是butter、cheby1、cheby2和ellip。subplot函数用于将多个子图输出在同一画布上。最后,filter函数用于将滤波器应用于信号。
运行代码后,我们可以看到两个画布。第一个画布输出了四种滤波器的频率响应,第二个画布输出了四种滤波器应用于例6.1.1数据的结果。我们可以看到,四种滤波器都能够有效地滤除高频噪声,但它们的具体效果略有不同。巴特沃斯滤波器比较平滑,而椭圆滤波器在截止频率处有一个明显的衰减,以及更陡峭的滤波斜率。
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