数字信号处理实验二IIR数字滤波器设计.pdf

操千曲尔后晓声，观千剑尔后识器。——刘勰

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数字信号处理

课程设计报告

课程名称数字信号处理

实验项目IIR数字滤波器设计

指导教师

学院光电信息与通信工程_

专业电子信息工程

班级/学号

学生

实验日期__________

成绩

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操千曲尔后晓声，观千剑尔后识器。——刘勰

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实验目的

1、熟悉IIR数字滤波器的设计原理与方法。

2、掌握数字滤波器的计算机软件实现方法。

3、通过观察对实际心电图信号的滤波作用，学习数字滤波器在实际中的应用。

实验仪器及材料

计算机，MATLAB软件

实验容及要求

1．设计巴特沃斯低通数字滤波器对人体心电信号进行滤波

(1)人体心电图信号在测量过程中会受到工业高频干扰，所以必须经过低通滤波处理，才

能作为判断心脏功能的有用信息。以下为一个实际心电图信号采样序列x(n)，其中存在高

频干扰，抽样周期Ts=1秒。在实验中，以x(n)作为输入序列，滤除其中干扰成分。

x(n)=[-4,-2,0,-4,-6,-4,-2,-4,-6,-6,-4,-4,-6,-6,-2,6,12,8,0,-16,-38,-60,-84,-90,-66,-32,-4,-2,-4,8,12,1

2,10,6,6,6,4,0,0,0,0,0,-2,-4,0,0,0,-2,-2,0,0,-2,-2,-2,-2,0]

对序列x(n)用FFT做频谱分析，生成x(n)的频谱图。

(2)设计一个巴特沃斯低通IIR数字滤波器H(z)。

设计指标参数为：在通带频率低于0.2π时，最大衰减小于1dB；

在阻带[0.3π,π]频率区间上，最小衰减大于15dB。

|H(ej)|

写出数字滤波器H(z)的表达式，画出滤波器的幅频响应曲线。

(3)用所设计的滤波器对实际心电图信号采样序列x(n)进行滤波处理，编写程序，求滤波

后的序列y(n)，并分别画出滤波前后的心电图信号波形图和频谱图。

y(n)=[0,0,0,0,0,0,0,0,-0.14025,0.40279,-0.56085,0.33328,0.023981,-0.18809,0.11843,

-0.1038,0.11576,-0.1225,0.099815,-0.13769,0.095249,-0.0070273,0.018867,0.090543,