西电电院数字信号处理上机实验报告五Word文档格式.docx
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(3)了解模拟和数字滤波器的频率变换、IIR数字滤波器的直接(优化)设计方法;
2实验内容
(1)设计计算机程序,根据滤波器的主要技术指标设计IIR数字巴特沃斯和切比雪夫低通、高通、带通和带阻滤波器;
(2)绘制滤波器的幅频特性和相频特性曲线,验证滤波器的设计结果是否达到设计指标要求;
(3)画出数字滤波器的直接型、级联型、并联型网络结构信号流图。
。
3实验步骤
(1)设计相应的八种滤波器的MATLAB程序;
(2)画出幅频相频特性曲线;
(3)画出信号流图。
4程序设计
%%巴特沃斯低通
wp=0.2;
ws=0.35;
rp=1;
rs=10;
[N,wc]=buttord(wp,ws,rp,rs);
[B,A]=butter(N,wc);
w=0:
0.001:
pi;
[H,w]=freqz(B,A,w);
H1=20*log10(abs(H))
subplot(2,1,1)
plot(w/pi,H1),gridon;
xlabel('
\omega/\pi'
),ylabel('
|H(e^i^\omega)|'
)
subplot(2,1,2)
plot(w/pi,angle(H)/pi);
\phi(\omega)/\pi'
%%巴特沃斯高通
wp=0.8;
ws=0.6;
[B,A]=butter(N,wc,'
high'
);
H1=20*log10(abs(H));
%%巴特沃斯带通
wpl=0.4;
wpu=0.6;
wsl=0.2;
wsu=0.8
wp=[wpl,wpu];
ws=[wsl,wsu];
rs=20;
%%巴特沃斯带阻
wpl=0.2;
wpu=0.8;
wsl=0.4;
wsu=0.6
stop'
%%切比雪夫低通
ws=0.5;
rs=40;
[N,wpo]=cheb1ord(wp,ws,rp,rs);
[B,A]=cheby1(N,rp,wpo);
%%切比雪夫高通
wp=0.7;
[B,A]=cheby1(N,rp,wpo,'
%%切比雪夫带通
%%切比雪夫带阻
)
5实验结果及分析
(1)巴特沃斯低通
W=0.5πi时,H=-0.75dB,w=0.35π时,H=-10dB,满足要求。
其信号流图为:
巴特沃斯高通:
信号流图
巴特沃斯带通:
巴特沃斯带阻
切比雪夫低通
切比雪夫高通
切比雪夫带通
切比雪夫带阻
6总结
通过本次试验,我熟悉了数字滤波的基本概念、数字滤波器的主要技术指标及其物理意义,掌握了巴特沃斯和切比雪夫模拟低通滤波器的设计方法和IIR数字低通滤波器的脉冲响应不变设计法、双线性变换法设计方法,了解了模拟和数字滤波器的频率变换、IIR数字滤波器的直接(优化)设计方法。
7参考资料
史林,赵树杰.数字信号处理.北京:
科学出版社,2007
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