基于MATLAB的数字信号处理(4) IIR数字滤波器设计及软件实现
文章目录
- 一、实验目的
- 二、实验原理
- 三、设计IIR数字滤波器
一、实验目的
- 熟悉用双线性变换法设计 IIR 数字滤波器的原理与方法
- 学会调用 MATLAB 信号处理工具箱中滤波器设计函数（或滤波器设计分析工具fdatool）设计各种 IIR 数字滤波器， 学会根据滤波需求确定滤波器指标参数。
- 掌握 IIR 数字滤波器的 MATLAB 实现方法
- 通过观察滤波器输入输出信号的时域波形及其频谱，建立数字滤波的概念
二、实验原理
设计IIR数字滤波器一般采用间接法（脉冲响应不变法和双线性变换法），应用最广泛的是双线性变换法。
基本设计过程如下：
- 先将给定的数字滤波器的指标转换成过渡模拟滤波器的指标
- 设计过渡模拟滤波器
- 将过渡模拟滤波器的系统函数转换成数字滤波器的系统函数，MATLAB信号处理工具箱中的各种 IIR 数字滤波器设计函数都是采用双线
性变换法。
教材第 6 章介绍的滤波器设计函数butter、 cheby1 、cheby2 和 eclip 可以分别被调用来直接设计巴特沃斯、 切比雪夫1、 切比雪夫 2 以及椭圆模拟和数字滤波器。 本实验要求读者调用如上函数直接设计 IIR 数字滤波器。本实验的数字滤波器的 MATLAB 实现是指调用 MATLAB 信号处理工具箱函数 filter 对给定的输入信号 x(n) 进行滤波，得到滤波后的输出信号y(n)。
原理框图如下：
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