数字信号处理实验报告-2-.pdf

实验三 IIR 数字巴特沃思滤波器的设计 实验目的 1． 掌握用模拟滤波器原型设计 IIR 滤波器的基本方法； 2 ． 掌握数字巴特沃思滤波器的设计方法与步骤； 3 ． 理解系统频率响应的概念，学习编写计算系统频率响应的方法。 实验原理 数字巴特沃思滤波器设计的步骤如下： A 根据给定的频带指标，由双线性变换的频率关系，确定相应的模拟滤波器原型频带指标； B 利用原型低通滤波器，选择合适的参数，设计出符合指标的模拟低通滤波器； C 利用双线性变换，将所获得的模拟滤波器的 s 域表示转换为相应数字滤波器的 z 域表示，即它 的系统函数，再利用 IIR 滤波器设计方案具体实现该滤波器。 实验内容 1． 希望设计一个巴特沃斯低通数字滤波器，其 3dB 带宽为 0.2 ，阻带边缘频率为0.5 ，阻带 衰减大于30dB 。给定采样间隔T 10s 。 s 用双线性变换法设计该低通数字滤波器。 1.4 给出它的H(z) 及对数幅频响应。 1.2 wp=0.2*pi; 1 ws=0.5*pi; 0.8 fs=100000; H rp=3;rs=30; 0.6 [n,wn]=buttord(wp/pi,ws/pi,rp,rs); 0.4 [bz,az]=butter(n,wp/pi); [h,w]=freqz(bz,az,128,fs); 0.2 plot(w,abs(h)); 0 xlabel(f);ylabel(H); 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 f 4 x 10 grid; 2 ． 给定待设计的数字高通和带通滤波器的技术指标如下： (1) HP：f p 400Hz ，f s 300Hz ，F 1000Hz ，s p 3dB，s 35dB 。 (2) BP：f sl 200Hz ，f 1 300Hz ，f 2 400Hz ，f sh 500Hz ，F 2000Hz ，s p 3dB ，  40dB 。 s 试用双线性变换分别设计满足上述要求的巴特沃斯滤波器，给出其系统函数、对数幅频及相频曲线。 解：（1） wp=0.8*pi;ws=0.6*pi; fs=1000; rp=3;rs=35; [n,wn]=buttord(wp/pi,ws/pi,rp,rs); 1 1 [bz,az]=butter(n,wp/pi,high);