数字信号处理实验:IIR滤波器设计与实现

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"该资源是关于数字信号处理的实验教程,包含了使用MATLAB进行IIR数字滤波器设计和软件实现的代码示例。实验主要涉及调用自定义函数mstg生成复合信号,以及使用椭圆滤波器设计低通、带通滤波器,并对信号进行滤波处理。" 在数字信号处理实验中,调用信号产生函数mstg是为了创建一个由三路抑制载波调幅信号相加形成的复合信号st。这个函数在实验的背景下可能是为了模拟或演示信号处理的效果,通过图形化输出展示信号的特性。MATLAB作为强大的数值计算和数据可视化工具,被广泛用于数字信号处理领域。 实验2的部分内容展示了如何设计和实现IIR(无限脉冲响应)数字滤波器,这里以低通、带通滤波器为例。首先,定义了采样频率Fs和时间间隔T,这在数字信号处理中至关重要,因为它们决定了信号的离散化方式。接着,利用函数ellipord计算了椭圆滤波器的阶数N和通带截止频率wp,以满足预设的滤波性能指标,如通带 ripple(rp)和阻带衰减(rs)。 对于低通滤波器,fp和fs分别代表通带和阻带的边界频率。设计完成后,使用filter函数将滤波器系数应用到输入信号st上,得到滤波后的输出y1t。同时,实验代码还包含了绘图部分,通过myplot和tplot函数来展示损耗函数曲线和滤波器输出的波形,帮助理解滤波效果。 对于带通滤波器的设计,设置了带限fpl和fpu,以及阻带限制fsl和fsu,同样调用ellipord和ellip函数生成滤波器系数,然后应用filter函数处理输入信号st,得到带通滤波后的输出y2t。同样,也进行了相应的绘图分析。 高通滤波器的设计虽未在给出的内容中完整展示,但可以推断其设计过程类似,只是参数和目标频段会有所不同,目的是让低于某个频率的信号被衰减,而高于该频率的信号通过。 总结起来,这个实验涵盖了数字信号处理的基础知识,包括信号生成、滤波器设计(特别是椭圆滤波器)、滤波操作以及结果的可视化,这些都是理解数字信号处理核心概念的关键步骤。通过这样的实践,学生可以深入理解滤波器的性能和应用,同时提高MATLAB编程能力。