大连理工大学数字信号处理实验实验三——IIR滤波器的设计.doc

大连理工大学实验报告 学院（系）： 电信 专业： 电子信息工程 班级： 电子1204 姓 名： 梁宇 学号： 201281001 组： ___ 实验时间： 实验室： 实验台： 指导教师签字： 成绩： 实验三、IIR数字滤波器设计与信号滤波 一、实验题目和代码 1. 用双线性变换法设计一个巴特沃斯IIR低通数字滤波器。设计指标参数为：在通带内频率低于0.4*pi 时，最大衰减小于2dB ；在阻带内[0.6*pi, pi] 频率区间上，最小衰减大于15dB 。要求： (1)用buttord，buttap，zp2tf，lp2lp，bilinear等指令实现 (2)用buttord，butter指令实现 并分别绘制两种设计方法的频响曲线 实验源程序： % 方法一：用buttord，buttap，zp2tf，lp2lp，bilinear等指令实现 %求模拟滤波器参数， clc;clear all; close all Rp=2; Rs=15; wp=0.4*pi; ws=0.6*pi; Fs=1; Wo=wp; wap=2*Fs*tan(wp/2);was=2*Fs*tan(ws/2); [N,Wn]=buttord(wap,was,Rp,Rs,s); %选择滤波器的最小阶数 [Z,P,K]=buttap(N); %创建butterworth模拟滤波器 [b,a]=zp2tf(Z,P,K); %把滤波器零极点模型转化为传递函数模型 [B,A]=lp2lp(b,a,Wo); %把模拟滤波器原型转换成截至频率为Wn的低通滤波器 %用双线性变换法实现模拟滤波器到数字滤波器的转换 [bz,az]=bilinear(B,A,Fs); %绘制频率响应曲线 [H,W]=freqz(bz,az); figure plot(W,abs(H)); grid xlabel(频率/弧度) ylabel(频率响应幅度) axis([0 pi 0 1.1]) figure plot(W,20*log10(abs(H))); grid xlabel(频率/弧度) ylabel(对数幅频响应/dB) axis([0 pi -700 10]) 实验结果： 频响曲线 对数频响曲线 % 方法二：用buttord，butter指令实现 %设置滤波器参数 clc;clear all; Rp=2; Rs=15; wp=0.4*pi/pi; ws=0.6*pi/pi; Fs=1; %选择滤波器的最小阶数 [N,Wn]=buttord(wp,ws,Rp,Rs); %用双线性变换法的butter指令直接实现IIR数字滤波器的设计 [bz,az]= butter(N,Wn) %绘制频率响应曲线 [H,W]=freqz(bz,az); figure plot(W,abs(H)); grid xlabel(频率/弧度) ylabel(频率响应幅度) axis([0 pi 0 1.1]) figure plot(W,20*log10(abs(H))); grid xlabel(频率/弧度) ylabel(对数幅频响应/dB) axis([0 pi -700 10]) 实验结果： 频响曲线 对数频响曲线 2.用buttord和butter函数，直接，通带内衰减不大于1dB，阻带起始频率为，阻带内衰减不小于15dB，观察其频谱响应的特点。 源程序： % Word上的第一题用buttord，butter指令直接设计一个巴特沃茨高通滤波器 %设置滤波器参数 clc;clear all; Rp=1; Rs=15; wp=0.6*pi/pi; ws=0.4*pi/pi; Fs=1; %选择滤波器的最小阶数 [N,Wn]=buttord(wp,ws,Rp,Rs); %用双线性变换法的butter指令直接实现IIR数字滤波器的设计 [bz,az]= butter(N,Wn,high) %绘制频率响应曲线 [H,W]=freqz(bz,az); figure plot(W,abs(H)); grid xlabel(频率/弧度) ylabe