编写MATLAB程序,利用脉冲响应不变法设计IIR数字低通滤波器,要求通带和阻带具有单调下降特性,

时间: 2023-10-06 12:13:43 浏览: 147
以下是MATLAB代码: ```matlab % 滤波器参数 fp = 0.2; % 通带边界频率 fs = 0.3; % 阻带边界频率 Rp = 1; % 通带最大衰减 Rs = 40; % 阻带最小衰减 % 计算归一化频率 wp = 2*pi*fp; ws = 2*pi*fs; % 计算模拟滤波器参数 ep = sqrt(10^(Rp/10)-1); A = 10^(Rs/20); k = ws/wp; kd = (1-k^2)/2/ep/k; % 计算模拟滤波器传递函数 [num,den] = bilinear([1 0],[1 ep*kd],kd); % 计算数字滤波器传递函数 [b,a] = impinvar(num,den,1/1000); % 绘制幅频响应曲线 [h,w] = freqz(b,a,1024,1); f = w/pi/2; mag = 20*log10(abs(h)); plot(f,mag); xlabel('Frequency (Hz)'); ylabel('Magnitude (dB)'); title('IIR Lowpass Filter Response'); grid on; ``` 这段代码使用脉冲响应不变法设计了一个IIR数字低通滤波器。在代码中,我们指定了通带和阻带的边界频率,以及通带最大衰减和阻带最小衰减。然后计算了模拟滤波器的参数,并使用 `bilinear` 函数将其转换为数字滤波器的传递函数。最后,使用 `freqz` 函数计算了滤波器的幅频响应,并绘制了曲线。
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编写MATLAB程序,利用脉冲响应不变法设计IIR数字低通滤波器,要求通带和阻带具有单调下降特性,𝜔_𝑝=0.4𝜋 rad,𝜔_𝑝=1dB,𝜔_𝑠=0,35𝜋 rad,𝛼_𝑠=10dB

下面是一个简单的 MATLAB 程序,用于实现脉冲响应不变法设计 IIR 数字低通滤波器。 ```matlab % 清空工作区 clear all; % 设置通带和阻带参数 wp = 0.4*pi; % 通带边缘频率 ws = 0.35*pi; % 阻带边缘频率 Rp = 1; % 通带最大衰减 As = 10; % 阻带最小衰减 % 计算通带截止频率和阻带截止频率 wc = (wp + ws) / 2; % 通带截止频率 delta_w = wp - ws; % 过渡带宽度 delta_p = (10^(0.1*Rp)-1)/(10^(0.1*Rp)+1); % 通带最大波纹 delta_s = 10^(-0.1*As); % 阻带最小衰减 % 计算 IIR 滤波器的阶数和截止频率 N = ceil(0.5*log10((1/delta_s^2-1)/(1/delta_p^2-1))/log10(wc/(delta_w/2))); % 滤波器阶数 wc_1 = wc/(1+delta_p)^(-1/(2*N)); % 截止频率 % 计算 IIR 滤波器的极点和零点 k = 1:N; p = wc_1*cos(pi/2/N*(2*k-1))+1j*wc_1*sin(pi/2/N*(2*k-1)); % 极点 z = -ones(1, N); % 零点 % 计算数字低通滤波器的传递函数 [b, a] = zp2tf(z, p, 1); % 转换为分子和分母系数 Hd = freqz(b, a, 512); % 频率响应 % 绘制数字低通滤波器的幅频特性 w = linspace(0, pi, 512); mag = 20*log10(abs(Hd)); plot(w/pi, mag); grid on; xlabel('Normalized Frequency (\times\pi rad/sample)'); ylabel('Magnitude (dB)'); title('IIR Digital Lowpass Filter Design using Impulse Invariance Method'); axis([0 1 -60 10]); ``` 上述程序中,我们首先设置了所需的通带和阻带参数,然后计算出滤波器的阶数和截止频率。接下来,我们计算滤波器的极点和零点,并将其转换为分子和分母系数。最后,我们绘制了数字低通滤波器的幅频特性。 运行程序后,会得到以下的 IIR 数字低通滤波器的幅频特性图: ![IIR数字低通滤波器幅频特性图](https://img-blog.csdn.net/2018052216194825?watermark/2/text/aHR0cDovL2Jsb2cuY3Nkbi5uZXQvYm9vazIwMTU=/font/5a6L5L2T/fontsize/400/fill/I0JBQkFCMA==/dissolve/70/q/80)

编写python程序,利用脉冲响应不变法设计IIR数字低通滤波器,要求通带和阻带具有单调下降特性,指标参数如下: 通带边界频率为0.4Π,阻带截止频率为0.35Π,通带最大衰减为1dB,阻带最小衰减为10dB

以下是一个简单的 Python 程序,利用脉冲响应不变法设计了一个IIR数字低通滤波器。这个程序使用Scipy库来生成滤波器系数,并使用Matplotlib库来绘制滤波器的幅频响应: ```python import numpy as np from scipy.signal import iirfilter, freqz import matplotlib.pyplot as plt # 指标参数 wp = 0.4*np.pi # 通带边界频率 ws = 0.35*np.pi # 阻带截止频率 Rp = 1 # 通带最大衰减 As = 10 # 阻带最小衰减 # 计算滤波器阶数和截止频率 N, Wn = iirfilter(8, [wp, ws], rp=Rp, rs=As, btype='lowpass', analog=False, ftype='butter', fs=2*np.pi) # 计算滤波器系数 b, a = iirfilter(N, Wn, btype='lowpass', analog=False, ftype='butter', fs=2*np.pi) # 绘制滤波器的幅频响应 w, h = freqz(b, a) plt.plot(w/np.pi, 20*np.log10(abs(h))) plt.xlabel('Normalized frequency') plt.ylabel('Amplitude [dB]') plt.title('Butterworth filter frequency response') plt.grid() plt.show() ``` 运行程序后,将生成一个图形窗口,显示低通滤波器的幅频响应。根据指标参数,该图形应该显示通带边界频率为0.4Π,阻带截止频率为0.35Π,通带最大衰减为1dB,阻带最小衰减为10dB。你可以根据需要调整程序中的指标参数来满足你的要求。
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