文档详情

实验五 IIR滤波器的设计与信号滤波.pdf

发布:2025-02-08约8.51千字共10页下载文档
文本预览下载声明

实验五IIR滤波器的设计与信号滤波--第1页

实验五IIR滤波器的设计与信号滤波

一、实验目的

设计IIR滤波器,实现对存在加性干扰的时域离散信号进行滤波。

二、实验内容

已知带加性干扰的信号用x(n)表示,x(n)=x(n)+η(n),式中x(n)是有用的信

ss

号,是一个0~0.2πrad的带限信号。η(n)是一个干扰信号,其频谱分布在0.3

πrad以上。要求设计一个巴特沃斯IIR数字滤波器对信号x(n)进行滤波,将干

扰η(n)滤除。要求在x(n)所在的通带内滤波器幅度平坦,在0.2πrad处幅度衰

s

减不大于1dB,在噪声所在的0.3πrad以上的频带内滤波器幅度衰减大于等于

40dB。

三、实验步骤

1.根据题目要求确定要设计的数字滤波器的技术指标(低通滤波器指标:w=0.2

p

πrad,w=0.3πrad,α=1dB,α=40dB);

sps

2.用双线性变换法频率转换公式,将上面的技术指标转换为巴特沃斯模拟滤波

器的技术指标;

3.调用MATLAB函数buttord和butter,设计该模拟滤波器;

4.用双线性变换法将设计的模拟滤波器转换为数字滤波器,求出该滤波器的系

统函数并画出它的直接型网络结构图;

5.画出该滤波器的幅度特性曲线;

6.根据1所确定的技术指标,调用MATLAB函数buttord和butter,直接设计数

字滤波器,观察设计结果与上面用双线性变换法的设计结果是否相同。

8.滤波仿真:调用MATLAB工具箱函数filter对下面给出的带加性干扰的信号

x(n)进行滤波,观察滤波效果(绘制滤波前后信号的时域和频域波形)。

实验信号为心电图信号采样序列,人体心电图信号在测量过程中往往受到工业

高频干扰,所以必须经过低通滤波处理后,才能作为判断心脏功能的有用信息。

下面给出一实际心电图信号采样序列样本x(n),其中存在高频干扰。在实验中,

以x(n)作为输入序列,滤除其中的干扰成分。

x(n):={-4,-2,0,-4,-6,-4,-2,-4,-6,-6,

-4,-4,-6,-6,-2,6,12,8,0,-16,

实验五IIR滤波器的设计与信号滤波--第1页

实验五IIR滤波器的设计与信号滤波--第2页

-38,-60,-84,-90,-66,-32,-4,-2,-4,8,

12,12,10,6,6,6,4,0,0,0,

0,0,-2,-4,0,0,0,-2,-2,0,

0,-2,-2,-2,-2,0}

四、实验用MATLAB函数简介

filter

功能:一维数字滤波器直接Ⅱ型实现函数。

调用格式:yn=filter(B,A,xn):按直接Ⅱ型实现结构对输入信号向量xn滤波,

返回滤波器输出信号向量yn,调用参数B和A分别为滤波器系统函数的分子和

分母多项式系数向量。其实质是求解差分方程:

A(1)y(n)=B(1)x(n)+

显示全部
相似文档