IIR数字滤波器设计和应用

IIR 数字滤波器设计和应用 一、实验目的 1、熟悉IIR 数字滤波器的设计方法。 2、掌握模拟滤波器的matlab 实现。 3、熟悉用脉冲响应不变法设计IIR 数字滤波器的原理与方法。 4、熟悉用双线性变换法设计IIR 数字滤波器的原理与方法。 5、掌握数字滤波器的计算机仿真方法。 6、 通过观察对实际心电图信号的滤波作用， 获得数字滤波的感性知识。 二、实验内容和要求 1、用Matlab 语言分别设计巴特奥斯低通滤波器和切比雪夫低通 滤波器，其技术指标为： 通带截止频率)5(2KHzp，通带最大衰减dBP3； 阻带起始频率)10(2KHzs，阻带最小衰减dBs30； 要求：求出他们的零点、极点、阶数、增益等，并画出图形作比 较。 （ 1）巴特奥斯低通滤波器： %Design a Butterworth Analog bandpass filter %Desired performents of the filter wp=5000*2*pi; ws=10000*2*pi; Rp=3; Rs=30; %compute oder and cutoff frequency [N,Wn]=buttord(wp,ws,Rp,Rs,'s'); N Fc=Wn/(2*pi) %Compute the filter [b,a]=butter(N,Wn,'s'); %Output w=linspace(1,3000,1000)*2*pi; H=freqs(b,a,w); magH=abs(H); phaH=unwrap(angle(H)); plot(w/(2*pi),20*log10(magH)); xlabel('Frequency(Hz)'); ylabel('Magnidute(dB)'); title('Butterworth Analog bandpass filter') grid on 运算结果：N =5 Fc = 5.0124e+003 （ 2）切比雪夫低通滤波器： %Chebyshev ¢ñlowpass filter %Desired performents wp=5000*2*pi; ws=10000*2*pi; Rp=3; Rs=30; %Compute Order N ebs=sqrt(10^(Rp/10)-1); A=10^(Rs/20); Wc=wp Wr=ws/wp; g=sqrt(A*A-1)/ebs; N1=log10(g+sqrt(g*g-1))/log10(Wr+sqrt(Wr*Wr-1)); N=ceil(N1) 运算结果：Wc = 3.1416e+004 N = 4 2、切比雪夫低通滤波器，其技术指标为： 通带截止频率MHzfp3，通带最大衰减dBP1.0； 阻带起始频率MHzfs12，阻带最小衰减dBs60； 要求：求出他们的零点、极点、阶数、增益等，并画出图形作比较。 3、用脉冲响应不变法把模拟滤波器651)(2ssssHa 转换为数字滤波器H(z)，其中采样周期为T=0.1s。 %Impulse invariance method %From analog to digital filter conversion %Model of analog filter b=[1 1]; a=[1 5 6]; Ts=0.1; [R,Ps, K]=residue(b,a); Pz=exp(Ps*Ts); d...