实验四IIR数字滤波器的设计实验报告

数 字 信 号 处 理 实 验 报 告 1 / 15 数 字 信 号 处 理 实 验 报 告 实验四 IIR 数字滤波器的设计 学生姓名 张 志 翔 班级 电 子 信 息 工 程 1203 班 学号 *********** 指导教师 2015.4.29 数 字 信 号 处 理 实 验 报 告 2 / 15 实验四 IIR 数字滤波器的设计 一、实验目的： 1. 掌握双线性变换法及脉冲响应不变法设计IIR 数字滤波器的具体设计方法及其原理，熟悉用双线性变换法及脉冲响应不变法设计低通、高通和带通 IIR 数字滤波器的MATLAB 编程。 2. 观察双线性变换及脉冲响应不变法设计的滤波器的频域特性，了解双线性变换法及脉冲响应不变法的特点。 3. 熟悉 Butterworth 滤波器、切比雪夫滤波器和椭圆滤波器的频率特性。 二、实验原理: 1． 脉冲响应不变法 用数字滤波器的单位脉冲响应序列 模仿模拟滤波器的冲激响应 ,让 正好等于 的采样值，即 ，其中 为采样间隔，如果以 及 分别表示 的拉式变换及 的Z 变换，则 )2(1)(mTjsHTzHmaezsT 2．双线性变换法 S 平面与 z 平面之间满足以下映射关系： );(,2121,11211jrezjssTsTzzzTs s 平面的虚轴单值地映射于 z 平面的单位圆上，s 平面的左半平面完全映射到 z 平面的单位圆内。 双线性变换不存在混叠问题。 数 字 信 号 处 理 实 验 报 告 3 / 15 双线性变换是一种非线性变换 ，这种非线性引起的幅频特性畸变可通过预畸而得到校正。 三、实验内容及步骤： 实验中有关变量的定义: fc 通带边界频率； fr 阻带边界频率；δ 通带波动；At 最小阻带衰减； fs 采样频率； T 采样周期 （1） =0.3KHz, δ=0.8Db, =0.2KHz, At =20Db,T=1ms; 设计一个切比雪夫高通滤波器，观察其通带损耗和阻带衰减是否满足要求。 MATLAB 源程序： wp=2*1000*tan(2*pi*300/(2*1000)); ws=2*1000*tan(2*pi*200/(2*1000)); [N,wn]=cheb1ord(wp,ws,0.8,20,'s'); %给定通带（wp）和阻带(ws)边界角频率，通带波动波动 0.8，阻带最小衰减 20dB，求出最低阶数和通带滤波器的通带边界频率Wn [B,A]=cheby1(N,0.5,wn,'high','s');%给定通带（wp）和阻带(ws)边界角频率，通带波动 [num,den]=bilinear(B,A,1000); [h,w]=freqz(num,den); f=w/(2*pi)*1000; 数 字 信 号 处 理 实 验 报 告 4 / 15 plot(f,20*log...