1 IIR 数字滤波器的设计及软件实现 一．实验目的 （1）熟悉用双线性变换法设计IIR 数字滤波器的原理与方法； （2）学会用MATLAB 信号处理工具箱中的滤波器设计函数（或滤波器设计分析工具FDAtool）设计各种滤波器，学会根据滤波需求确定滤波器指标参数； （3）掌握IIR 数字滤波器的MATLAB 实现方法； （4）通过观察滤波器输入、输出信号的时域波形及其频谱，建立数字滤波的概念。 二．实验原理 设计IIR 数字滤波器一般采用间接法（脉冲响应不变法和双线性不变法），应用最广泛的是双线性变换法。基本的设计过程是： 将给定的数字滤波器指标转换成模拟滤波器的指标； 涉及模拟滤波器； 将模拟滤波器的系统函数转换成数字滤波器的系统函数。 MATLAB 信号处理工具箱中的各种IIR 数字滤波器设计函数都是采用双线性变换法。本实验的数字滤波器的MATLAB 实验是调用MATLAB 信号处理工具箱的函数filter 对给定的输入信号x(n)进行滤波，得到滤波后的输出信号y(n). 三．实验内容及步骤 1．信号处产生函数mstg 产生由三路抑制载波调幅信号相加构成的复合信号st，该函数还会自动回图显示st 的时域波形和幅频特性曲线，由后图可见，三路信号时域混叠无法在时域分离。但频域是分离的，所以可通过滤波的方法在频域分离。 2．将 st 中三路调幅信号分离，通过观察st 的幅频特性曲线，分别确定可以分离st 中三路抑制载波单频调幅信号的三个滤波器（低通滤波器、带通滤波器、高通滤波器）的通带截止 频率 和阻 带截止 频率 。且 滤波器的通带最大 衰 减 为0.1dB，阻 带最小 衰 减 为 60bB。 提 示：抑制载波单频调幅信号的数学表 示式 为 tttttsffffffccc0002cos2cos212cos2cos)( 其中，tfc2cos 称 为 载波，fc为 载波频率 ，tf02cos 称 为 单频调制信号，f0为 调制正 弦 波信号频率 ，且 满 足 fc> f0。由上 式 可见，所谓 抑制载波单频调幅信号，就 是 2 个正 弦 信号相乘 ，它 有2 个频率 成分：和频 fc+ f0和差 频fc- f0，这 2 个频率 成分关 于 载波频率 fc对称 。所以，1 路抑制载波单频调幅信号的频谱图是关 于 载波频率 fc对称 的2 根谱线，其中没 有 载频成分，故 取 名为 抑制载波单频调幅信号。图中三路调幅信号的载波频率 分别为 250Hz、500Hz、 2 1000Hz。 3. 编程调...
