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1、精选优质文档-倾情为你奉上大连理工大学实验报告学院（系）： 电子信息与电气工程学部 专业： 电子信息工程 班级： 姓 名： 学号： 组： 实验时间： 实验室： 大黑楼C221 实验台： 指导教师签字： 成绩： 实验名称实验三 IIR数字滤波器设计1、 实验目的和要求(1) 掌握双线性变换法设计IIR数字滤波器。(2) 掌握脉冲响应不变法设计IIR数字滤波器。2、 实验原理和内容1. 巴特沃思低通滤波器巴特沃思低通滤波器幅度平方函数定义为 |H(j)|= 式中N为正整数，代表滤波器的阶次，称为截止频率。当时，有 即 所以又称为巴特沃思低通滤波器的3分贝带宽。巴特沃思低通滤波器的幅度特性如图所示。
2、图1 巴特沃思低通滤波器的幅度特性2. 切贝雪夫低通滤波器切贝雪夫I型滤波器的幅度平方函数为 其中，是表示通带波纹大小的一个参数，越大，波纹也越大。为对的归一化频率，为截止频率，是N阶切贝雪夫多项式。切贝雪夫I型低通滤波器的幅度特性如图所示 图2 切贝雪夫I型低通滤波器的幅度特性三、主要仪器设备Matlab四、实验内容及结果1. 用双线性变换法设计一个巴特沃斯IIR低通数字滤波器。设计指标参数为：在通带内频率低于0.4*pi 时，最大衰减小于2dB ；在阻带内0.6*pi, pi 频率区间上，最小衰减大于15dB 。要求： (1)用buttord，buttap，zp2tf，lp2lp，bili
3、near等指令实现 (2)用buttord，butter指令实现 并分别绘制两种设计方法的频响曲线 （1）双线形变换法设计巴特沃斯IIR低通数字滤波器，代码如下：clcclearwp = 0.4*pi;ws = 0.6*pi;rp = 2;rs = 15;Ts = 0.0001; Fs = 1/Ts; %采样频率wp = 2/Ts*tan(wp/2);ws = 2/Ts*tan(ws/2);N,wc=buttord(wp,ws,rp,rs,s);z,p,k=buttap(N);b,a=zp2tf(z,p,k);B,A=lp2lp(b,a,wc);Bz,Az=bilinear(B,A,Fs);w
4、=0:0.001:pi;H,w1=freqz(Bz,Az,w);H=20*log10(abs(H);plot(w/pi,H);grid on;title(双线形变换法设计巴特沃斯IIR低通数字滤波器);xlabel(频率/pi);ylabel(幅度/dB);（2）直接法设计巴特沃斯IIR低通数字滤波器，代码如下：clcclearwp=0.4;ws=0.6;rp=2;rs=15;N,wc=buttord(wp,ws,rp,rs);Bz,Az=butter(N,wc);w=0:0.001:pi;H,w1=freqz(Bz,Az,w);H=20*log10(abs(H);plot(w/pi,H);g
5、rid on;title(直接法设计巴特沃斯IIR低通数字滤波器);xlabel(频率/pi);ylabel(幅度/dB);(3)设计一个巴特沃兹低通滤波器，给定技术指标是，抽样频率为。代码如下：clcclearfp=100;fs=300;Fs=1000;af = 3;as = 20;wp = 2*fp/Fs;ws = 2*fs/Fs;n, Wn=buttord(wp,ws,af,as);b, a=butter(n, Wn);figure(1)freqz(b,a,512,1);title(巴特沃斯IIR低通数字滤波器);五、实验体会 本次实验中用了双线性变换法、冲击响应不变法及直接设计法设计了IIR滤波器。通过本次实验，我更直观的看到了滤波器的特性，对理论有了更深刻的认识。Matlab是一个十分强大的工具，有很多很好用的函数，比起人工计算设计滤波器来简单了很多很多，很直观也很实用。专心-专注-专业