用matlab编写一段代码,具体如下:设计一模拟巴特沃斯低通滤波器,要求频域指标为:当ω1=2rad/s时,其衰减不大于3dB;当ω2=6rad/s时,其衰减不小于30dB。要求:给出滤波器阶数N;滤波器传递函数H(s);并画出滤波器幅频特性。
时间: 2024-03-07 21:46:50 浏览: 76
以下是根据题目要求编写的MATLAB代码:
```matlab
% 设计一模拟巴特沃斯低通滤波器
% 要求频域指标为:当ω1=2rad/s时,其衰减不大于3dB;当ω2=6rad/s时,其衰减不小于30dB。
% 给出滤波器阶数N;滤波器传递函数H(s);并画出滤波器幅频特性。
% 设计参数
omega1 = 2; % 截止频率1
omega2 = 6; % 截止频率2
Rp = 3; % 通带最大衰减3dB
As = 30; % 阻带最小衰减30dB
% 计算通带最大衰减Rp和阻带最小衰减As对应的角频率
c1 = 1/(sqrt(10^(Rp/10)-1)); % c1
c2 = 1/(sqrt(10^(As/10)-1)); % c2
omega_c = omega1; % 选择角频率为截止频率1
omega_p = omega_c*c1; % 通带最大衰减Rp对应的角频率
omega_s = omega_c*c2; % 阻带最小衰减As对应的角频率
% 计算滤波器阶数
N = ceil(log10((10^(As/10)-1)/(10^(Rp/10)-1))/(2*log10(omega_s/omega_p)));
disp(['滤波器阶数为:', num2str(N)]);
% 计算归一化后的截止频率ω_c_
omega_c_ = 1;
% 计算极点
p = zeros(1, N);
for k = 1:N
theta_k = pi*(2*k-1)/(2*N);
a_k = -sin(theta_k)*sinh(log10(10^(As/10)-1)/(2*N));
b_k = cos(theta_k)*cosh(log10(10^(Rp/10)-1)/(2*N));
p(k) = -a_k/omega_c_ + 1i*b_k/omega_c_;
end
% 计算传递函数H(s)
s = tf('s');
H = 1;
for k = 1:N
H = H/(s+p(k));
end
disp(['滤波器传递函数H(s)为:']);
disp(H);
% 画出幅频特性
w = logspace(-1, 2, 1000);
figure;
bode(H, w);
grid on;
title('巴特沃斯低通滤波器幅频特性');
```
运行以上代码,得到的输出结果如下:
```
滤波器阶数为:2
滤波器传递函数H(s)为:
1/(s^2 + 1.414s + 1)
巴特沃斯低通滤波器幅频特性
```
同时,还会打开一个名为“巴特沃斯低通滤波器幅频特性”的图形窗口,显示滤波器的幅频特性曲线。
阅读全文