实验四 用双线性变换法设计 IIR 数字滤波器
一、 实验目的
1、熟悉用双线性变换法设计 IIR 设计数字滤波器的原理与方法。
2、掌握数字滤波器的计算机仿真方法。
3、通过观察对实际心电图信号的滤波作用,观察数字滤波的感性知识。
二、 实验内容及步骤
(1) 用双线性变换法设计一个巴特沃斯低通 IIR 数字滤波器。设计指标参数为:
在通带内频率低于 0.2
π
时,最大衰减小于 1dB；在阻带内[0.3 , ]
π
π
频率区间上,
最小衰减大于 15dB。
(2) 打印出数字滤波器在频率区间[ 0, 0.5 ]
π
上的幅频衰减曲线，和[4,4]
π
π
− 上的
幅频响应曲线。
(3) 用所设计的滤波器对实际心电图信号采样序列(在本实验后面给出)进行仿
真滤波处理,并分别打印出滤波前后的心电图波形图,观察总结滤波作用与效果。
3．实验步骤
（1）复习有关巴特沃斯模拟滤波器设计和用双线性变换法设计 IIR 数字滤波器
的内容，用双线性变换法设计满足设计指标的数字滤波器系统函数 。
()Hz
()
16
12 1 2 1
3
1
0.0007378(1 )
(1 1.2686 0.705 )(1 1.0106 0.3583 )(1 0.904 0.2155 )
()
K
k
z
HZ
zz z z z
Hz
−
−− − − −
=
+
=
−+ −+ −+
= ∏ (1.1)
2
z
−
()
12
12
k
(1 2 )
,
1B
k
k
Azz
Hz
zCz
−−
−−
++
= κ = 1, 2,3 (1.2)
−−
0.09036
1 1.2686, 1 0.7051
2 1.0106, 3 0.3583
1 0.2155
A
BC
BC
C
=
= = −
= = −
Β3 = 0.9044, = −
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