课程设计--切比雪夫II型数子频带变换IIR带通滤波器

一、实验目的：

1.掌握切比雪夫II型数字频带变换IIR带通滤波器的设计方法；

2.了解数字信号处理中的频带变换技术；

3.掌握MATLAB软件进行数字滤波器的设计和仿真实验。

二、实验原理：

1.切比雪夫II型数字滤波器

切比雪夫II型数字滤波器是在切比雪夫I型数字滤波器的基础上，进一步改进得到的。在保证通带最大衰减量不超过0dB的条件下，切比雪夫II型数字滤波器的阻带衰减量比切比雪夫I型数字滤波器更大，因此在一些特定的应用场合中，切比雪夫II型数字滤波器比切比雪夫I型数字滤波器更受欢迎。

2.数数字频带变换

数字频带变换是指将一种数字滤波器的频率响应变换到另一种数字滤波器的频率响应。通过数字频带变换，可以将一个数字滤波器的频率响应变换到所需的频率范围内，从而得到所需的数字滤波器。

3.IIR带通滤波器

IIR带通滤波器是一种数字滤波器，具有较好的截止频率选择性和相位特性。IIR带通滤波器的通带和阻带都是非常平滑的，因此在频域内具有较好的频率响应特性。IIR带通滤波器通常用于数字信号处理中，以滤除不需要的频率成分，从而达到保留所需信号的目的。

三、实验步骤：

1.在MATLAB中打开一个新的m文件；

2.定义滤波器的参数，包括采样频率、通带和阻带的边界频率、衰减量等；

3.使用MATLAB中的cheby2函数进行切比雪夫II型数字滤波器的设计；

4.使用MATLAB中的freqz函数绘制数字滤波器的频率响应曲线；

5.使用MATLAB中的filter函数对输入信号进行滤波，并绘制滤波后的信号波形。

四、实验结果分析：

1.根据设计要求，设计了一种切比雪夫II型数字频带变换IIR带通滤波器，其通带边界频率为500Hz和2kHz，阻带边界频率为300Hz和3kHz，通带最大衰减量为0.5dB，阻带最小衰减量为30dB。

2.使用MATLAB对该滤波器进行了仿真实验，绘制了数字滤波器的频率响应曲线和滤波后的信号波形。

3.实验结果表明，所设计的数字滤波器具有较好的频率响应特性和滤波效果。滤波后的信号波形相对于原始信号波形，去除了不需要的频率成分，保留了所需信号的主要特征。