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首页基于MATLAB的IIR滤波器的设计与仿真
1. 学习双线性变换法及脉冲响应不变法设计IIR数字滤波器的具体设计方法及其原理,利用双线性变换法或脉冲响应不变法设计低通、高通和带通其中一种IIR数字滤波器。 2. 观察双线性变换或脉冲响应不变法设计的滤波器的频域特性,了解双线性变换法或脉冲响应不变法的特点。 3. 了解Butterworth滤波器、切比雪夫滤波器和椭圆滤波器的频率特性。 要求:设计巴特沃斯数字低通滤波器,要求通带边界频fp=2.5kHZ,通带最大衰减Rp=0.5dB;阻带边界频率fs=9kHZ,阻带最小衰减Rs=25dB,采样频率为Fs=30kHZ。
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东南大学自动化学院
实 验 报 告
课程名称: 数字信号处理
实验名称: 基于
MATLAB
的
IIR
滤波器设计与仿真
院 (系): 自动化学院 专 业: 自动化
姓 名: 学 号:
实 验 室: 实验组别:
同组人员: 实验时间:2018 年 1 月 3 日
评定成绩: 审阅教师:
目录
一.实验目的和要求............................................................................................................................3
二.实验原理........................................................................................................................................3
1.IIR 数字滤波器简介................................................................................................................3
2. IIR 数字滤波器的主要技术指标..........................................................................................4
3.IIR 数字滤波器的设计过程....................................................................................................6
三.实验方案与实验步骤....................................................................................................................7
四.实验设备与器材配置.................................................................................................................9
五.实验记录.....................................................................................................................................9
1. 自编 Matlab 程序进行设计....................................................................................................9
2. 利用 FDATool 进行设计......................................................................................................10
六.实验总结...................................................................................................................................12
一.实验目的和要求
目的:
1. 学习双线性变换法及脉冲响应不变法设计 IIR 数字滤波器的具体设计方法及
其原理,利用双线性变换法或脉冲响应不变法设计低通、高通和带通其中一种
IIR 数字滤波器。
2. 观察双线性变换或脉冲响应不变法设计的滤波器的频域特性,了解双线性变
换法或脉冲响应不变法的特点。
3. 了解 Butterworth 滤波器、切比雪夫滤波器和椭圆滤波器的频率特性。
要求:设计巴特沃斯数字低通滤波器,要求通带边界频fp=2.5kHZ,通带最大
衰减Rp=0.5dB;阻带边界频率fs=9kHZ,阻带最小衰减Rs=25dB,采样频率
为Fs=30kHZ。
二.实验原理
1.IIR 数字滤波器简介
数字滤波器在数字信号处理的各种应用中发挥着十分重要的作用。它是通
过对采样数据信号进行数学运算处理来达到滤波的目的。其中无限冲击响应数
字滤波器也称IIR是采用对离散采样数据作差分方程运算来进行滤波。IIR数字滤
波器的优点在于可以利用模拟滤波器设计的结果,然后采用双线性变换法或冲
激响应不变法将模拟滤波器转换成数字滤波器,而模拟滤波器的设计方便简单、
有大量的图表可查。IIR数字滤波器具有以下特点:
(1) IIR 数字滤波器的系统函数可以写成封闭函数的形式。
(2) IIR 数字滤波器采用递归型结构,即结构上带有反馈环路。IIR 滤波
器运算结构通常由延时、乘以系数和相加等基本运算组成,可以组合成直接型、
正准型、级联型、并联型四种结构形式,都具有反馈回路。由于运算中的舍入
处理,使误差不断累积,有时会产生微弱的寄生振荡。
(3) IIR 数字滤波器在设计上可以借助成熟的模拟滤波器的成果,如巴特
沃斯、契比雪夫和椭圆滤波器等,有现成的设计数据或图表可查,其设计工作
量比较小,对计算工具的要求不高。在设计一个 IIR 数字滤波器时,我们根据
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