实验报告基于MATLAB的数字滤波器设计

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1、实验78 基于MATLAB的数字滤波器设计实验目的：加深对数字滤波器的常用指标和设计过程的理解。实验原理：低通滤波器的常用指标：通带边缘频率：，阻带边缘频率： ，通带起伏：，通带峰值起伏： ，阻带起伏：，最小阻带衰减： 。数字滤波器有IIR和FIR两种类型，它们的特点和设计方法不同。 在MATLAB中，可以用b，a=butter（N,Wn）等函数辅助设计IIR数字滤波器, 也可以用b=fir1(N,Wn,ftype) 等函数辅助设计FIR数字滤波器。实验内容： 利用MATLAB编程设计一个数字带通滤波器，指标要求如下：通带边缘频率：，通带峰值起伏：。阻带边缘频率：，最小阻带衰减： 。 分别用I

2、IR和FIR两种数字滤波器类型进行设计。实验要求：给出IIR数字滤波器参数和FIR数字滤波器的冲激响应，绘出它们的幅度和相位频响曲线，讨论它们各自的实现形式和特点。实验内容：IRR代码：wp=0.45*pi,0.65*pi;ws=0.3*pi,0.75*pi;Ap=1;As=40;N,Wc=buttord(wp/pi,ws/pi,Ap,As) ;b,a=butter(N,Wc)%b,a = butter(n,Wn,ftype) H,w=freqz(b,a);subplot(211);mag=abs(H);plot(w/pi,mag); xlabel(角频率(w);ylabel(幅度|Ha(jw

3、)|);title(IIR|Ha(jw)|);grid on;subplot(212);phase=angle(H);plot(w/pi,phase);xlabel(角频率(w);ylabel(相位);title(IIR相位响应曲线);grid on;图像：FIR代码： wp1 = 0.4*pi; wp2 = 0.6*pi; ws1 = 0.3*pi; ws2 = 0.7*pi; tr_width = min(wp1-ws1),(ws2-wp2) tr_width =0.3142 M = ceil(6.2*pi/tr_width) + 1 M = 63 n=0:1:M-1; wc1 = (ws

4、1+wp1)/2; wc2 = (wp2+ws2)/2; wc=wc1/pi,wc2/pi; window= hanning(M); h1,w=freqz(window,1); figure(1); subplot(2,1,1) stem(window); axis(0 60 0 1.2); grid; xlabel(n); title(Hanning窗函数); subplot(2,1,2) plot(w/pi,20*log(abs(h1)/abs(h1(1); axis(0 1 -350 0); grid; xlabel(w/pi); ylabel(幅度(dB); title(Hanning

5、窗函数的频谱); hn = fir1(M-1,wc, hanning (M); h2,w=freqz(hn,1,512); figure(2); subplot(2,1,1) stem(n,hn); axis(0 60 -0.25 0.25); grid; xlabel(n); ylabel(h(n); title(Hanning窗函数的单位脉冲响应); subplot(2,1,2) plot(w/pi,20*log(abs(h2)/abs(h2(1); grid; xlabel(w/pi); ylabel(幅度(dB); figure(3); phase=angle(h1); plot(phase); axis(1 pi -1 0); xlabel(w/pi); ylabel(线性相位); title(Hanning窗函数相位特性曲线)