利用MATLAB设计IIR滤波器PPT文档格式.ppt

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阻带最小衰减系数阻带最小衰减系数WpWp：

通带截止频率（归一化）通带截止频率（归一化）WsWs：

阻带截止频率（归一化）阻带截止频率（归一化）ss：

设计模拟滤波器设计模拟滤波器（缺省则设计数字滤波器缺省则设计数字滤波器）nn：

滤波器阶数滤波器阶数WnWn：

实际频率与奈奎斯特频率实际频率与奈奎斯特频率（fs/2）（fs/2）的比值的比值bb，aa：

系统函数的分子和分母的系数向量系统函数的分子和分母的系数向量zz，pp，kk：

滤波器的零点、极点和增益滤波器的零点、极点和增益河海大学常州校区河海大学常州校区河海大学常州校区河海大学常州校区利用利用利用利用MATLABMATLABMATLABMATLAB设计设计设计设计IIRIIRIIRIIR滤波器滤波器滤波器滤波器6666/29292929设计方法设计方法滤波器滤波器函数及调用格式函数及调用格式经经典典设设计计贝塞尔（贝塞尔（Bessel）模拟滤波器）模拟滤波器b,a=besself（n,Wn,ftype）巴特沃思（巴特沃思（Butterworth）b,a=butter（n,Wn,ftype,s）切比雪夫（切比雪夫（Chebyshev）I型型b,a=cheby1（n,Rp,Wn,ftype,s）切比雪夫（切比雪夫（Chebyshev）II型型b,a=cheby2（n,Rs,Wn,ftype,s）椭圆（椭圆（Elliptic）b,a=ellip（n,Rp,Rs,Wn,ftype,s）22、经典法设计经典法设计DF河海大学常州校区河海大学常州校区河海大学常州校区河海大学常州校区利用利用利用利用MATLABMATLABMATLABMATLAB设计设计设计设计IIRIIRIIRIIR滤波器滤波器滤波器滤波器7777/29292929函数格式：

b,ab,a=funcfunc（）funcfunc：

butterbutter（巴特沃思）、（巴特沃思）、cheby1cheby1（切比雪夫（切比雪夫II型）、型）、cheby2cheby2（切比雪夫（切比雪夫IIII型）、型）、ellipellip（椭圆）（椭圆）河海大学常州校区河海大学常州校区河海大学常州校区河海大学常州校区利用利用利用利用MATLABMATLABMATLABMATLAB设计设计设计设计IIRIIRIIRIIR滤波器滤波器滤波器滤波器8888/29292929设计步骤：

设计步骤：

1、根据已知模拟滤波器系数求出、根据已知模拟滤波器系数求出Wn与与n2、根据、根据Wn和和n求出数字滤波器系统函数求出数字滤波器系统函数的系数的系数b,a3、画出幅频和相频曲线，观察实际效果、画出幅频和相频曲线，观察实际效果河海大学常州校区河海大学常州校区河海大学常州校区河海大学常州校区利用利用利用利用MATLABMATLABMATLABMATLAB设计设计设计设计IIRIIRIIRIIR滤波器滤波器滤波器滤波器9999/29292929设计实例：

设计实例：

设计低通数字滤波器，要求在通带内频率低于0.2rad时，容许幅度误差在1dB以内；

在频率0.3到rad之间的阻带衰减大于15dB。

指定模拟滤波器采用巴特沃斯低通滤波器。

（T=1s）WpWp=0.2rad;

Ws=0.3=0.2rad;

Ws=0.3radradpp=1dB;

=1dB;

ss=15dB=15dB河海大学常州校区河海大学常州校区河海大学常州校区河海大学常州校区利用利用利用利用MATLABMATLABMATLABMATLAB设计设计设计设计IIRIIRIIRIIR滤波器滤波器滤波器滤波器10101010/29292929程序：

程序：

wp=0.2*pi/pi;

rp=1;

ws=0.3*pi/pi;

rs=15;

n,Wn=buttord（wp,ws,rp,rs）;

b,a=butter（n,Wn）;

H,W=freqz（b,a）;

plot（W/pi,abs（H）grid河海大学常州校区河海大学常州校区河海大学常州校区河海大学常州校区利用利用利用利用MATLABMATLABMATLABMATLAB设计设计设计设计IIRIIRIIRIIR滤波器滤波器滤波器滤波器11111111/29292929n=6n=6；

WnWn=0.2329=0.2329；

b=0.00070.00440.01110.01480.01110.00440.0007b=0.00070.00440.01110.01480.01110.00440.0007；

a=1.0000-3.18364.6222-3.77951.8136-0.48000.0544a=1.0000-3.18364.6222-3.77951.8136-0.48000.0544；

河海大学常州校区河海大学常州校区河海大学常州校区河海大学常州校区利用利用利用利用MATLABMATLABMATLABMATLAB设计设计设计设计IIRIIRIIRIIR滤波器滤波器滤波器滤波器12121212/29292929设计方法设计方法滤波器滤波器函数及调用格式函数及调用格式直接设计直接设计递归数字滤波器递归数字滤波器b,a=yulewalk（n,f,m）33、直接法设计直接法设计DF矩阵矩阵ff和和mm是已知的频率响应是已知的频率响应nn是滤波器的阶数是滤波器的阶数河海大学常州校区河海大学常州校区河海大学常州校区河海大学常州校区利用利用利用利用MATLABMATLABMATLABMATLAB设计设计设计设计IIRIIRIIRIIR滤波器滤波器滤波器滤波器13131313/29292929理想的响应：

理想的响应：

在频率在在频率在0-0.60-0.6之间，幅值为之间，幅值为11；

在频率在在频率在0.6-10.6-1之间的幅值为之间的幅值为00。

河海大学常州校区河海大学常州校区河海大学常州校区河海大学常州校区利用利用利用利用MATLABMATLABMATLABMATLAB设计设计设计设计IIRIIRIIRIIR滤波器滤波器滤波器滤波器14141414/29292929程序：

n=10;

f=00.6f=00.60.60.61;

1;

m=1100;

b,ab,a=yulewalk（n,f,myulewalk（n,f,m）;

）;

h,wh,w=freqz（b,afreqz（b,a）;

plot（f,m,-.,w/pi,abs（hplot（f,m,-.,w/pi,abs（h）,-）;

）,-）;

text（0.7,1.2,-.:

理想频率响应理想频率响应）;

text（0.7,1.1,-:

实际频率响应实际频率响应）;

河海大学常州校区河海大学常州校区河海大学常州校区河海大学常州校区利用利用利用利用MATLABMATLABMATLABMATLAB设计设计设计设计IIRIIRIIRIIR滤波器滤波器滤波器滤波器15151515/29292929河海大学常州校区河海大学常州校区河海大学常州校区河海大学常州校区利用利用利用利用MATLABMATLABMATLABMATLAB设计设计设计设计IIRIIRIIRIIR滤波器滤波器滤波器滤波器16161616/2929292944、数字滤波器设计比较数字滤波器设计比较11、阶数对数字滤波器性能的影响、阶数对数字滤波器性能的影响B1,A1=butter（1,0.2）;

H1,W1=freqz（B1,A1）;

B2,A2=butter（3,0.2）;

H2,W2=freqz（B2,A2）;

B3,A3=butter（5,0.2）;

H3,W3=freqz（B3,A3）;

B4,A4=butter（7,0.2）;

H4,W4=freqz（B4,A4）;

subplot（4,1,1）plot（W1*2/（2*pi）,abs（H1）;

title（一阶一阶）;

subplot（4,1,2）plot（W2*2/（2*pi）,abs（H2）;

title（三阶三阶）;

subplot（4,1,3）plot（W3*2/（2*pi）,abs（H3）;

title（五阶五阶）;

subplot（4,1,4）plot（W4*2/（2*pi）,abs（H4）;

title（七阶七阶）;

河海大学常州校区河海大学常州校区河海大学常州校区河海大学常州校区利用利用利用利用MATLABMATLABMATLABMATLAB设计设计设计设计IIRIIRIIRIIR滤波器滤波器滤波器滤波器17171717/29292929河海大学常州校区河海大学常州校区河海大学常州校区河海大学常州校区利用利用利用利用MATLABMATLABMATLABMATLAB设计设计设计设计IIRIIRIIRIIR滤波器滤波器滤波器滤波器18181818/2929292922、各种数字滤波器性能比较、各种数字滤波器性能比较设计实例一：

设计实例一：

分别设计巴特沃思滤波器、切比雪夫I型、切比雪夫II型、椭圆滤波器，并分析其特点。

（T=1s）Wp=0.