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1、实验7用MATLAB设计IIR数字滤波器一、实验目的：1、加深对IIR数字滤波器的基本设计方法的理解。2、掌握用模拟滤波器原型设计IIR数字滤波器的方法。3、了解MATLAB有关IIR数字滤波器设计的子函数的调用方法。二、实验内容及步骤1、阅读并输入实验原理中介绍的例题程序，观察输出的数据和图形，结合基本原理理解每一条语句的含义。2、用双线性变换法设计切比雪夫Ⅱ型数字滤波器，列出传递函数并描绘模拟和数字滤波器的幅频响应曲线。①设计一个数字低通滤波器，要求：ωp=0.2П，Rp=1dB；阻带：ωs=0.35П，As=15dB，滤
2、波器采样频率Fs=10Hz。wp=0.2*pi;%滤波器的通带截止频率ws=0.35*pi;%滤波器的阻带截止频率Rp=1;As=15;%滤波器的通阻带衰减指标ripple=10^(-Rp/20);%滤波器的通带衰减对应的幅度值Attn=10^(-As/20);%滤波器的阻带衰减对应的幅度值%转换为模拟滤波器的技术指标Fs=10;T=1/Fs;Omgp=(2/T)*tan(wp/2);%原型通带频率的预修正Omgs=(2/T)*tan(ws/2);%原型阻带频率的预修正%模拟原型滤波器计算[n,Omgc]=buttord(Om
3、gp,Omgs,Rp,As,'s')%计算阶数n和截止频率[z0,p0,k0]=buttap(n);%设计归一化的巴特沃思模拟滤波器原型ba1=k0*real(poly(z0));%求原型滤波器的系数baa1=real(poly(p0));%求原型滤波器的系数a[ba,aa]=lp2lp(ba1,aa1,Omgc);%变换为模拟低通滤波器%也可将以上4行替换为[bb,aa]=butter(n,Omgc,'s');直接求模拟滤波器系数%用双线性变换法计算数字滤波器系数[bd,ad]=bilinear(ba,aa,Fs)[sos,
4、g]=tf2sos(bd,ad)%转换成级联型%求数字系统的频率特性[H,w]=freqz(bd,ad);dbH=20*log10((abs(H)+eps)/max(abs(H)));subplot(2,2,1);plot(w/pi,abs(H));ylabel('
5、H
6、');title('幅度响应');axis([0,1,0,1.1]);set(gca,'XTickMode','manual','XTick',[0,0.25,0.4,1]);set(gca,'YTickMode','manual','YTick',[0,At
7、tn,ripple,1]);gridsubplot(2,2,2);plot(w/pi,angle(H)/pi);ylabel('phi');title('相位响应');axis([0,1,-1,1]);set(gca,'XTickMode','manual','XTick',[0,0.25,0.4,1]);set(gca,'YTickMode','manual','YTick',[-1,0,1]);gridsubplot(2,2,3);plot(w/pi,dbH);title('幅度响应(dB)');ylabel('dB')
8、;xlabel('频率(pi)');axis([0,1,-40,5]);set(gca,'XTickMode','manual','XTick',[0,0.25,0.4,1]);set(gca,'YTickMode','manual','YTick',[-50,-15,-1,0]);gridsubplot(2,2,4);zplane(bd,ad);axis([-1.1,1.1,-1.1,1.1]);title('零极点图');n=4Omgc=7.9909bd=Columns1through40.00920.03670.055
9、00.0367Column50.0092ad=Columns1through41.0000-2.03251.8204-0.7706Column50.1294sos=Columns1through41.00002.00151.00151.00001.00001.99850.99851.0000Columns5through6-0.88560.2220-1.14690.5827g=0.0092②设计一个数字高通滤波器，要求：ωp=0.35П，Rp=1dB；阻带：ωs=0.2П，As=15dB，滤波器采样频率Fs=10Hz。fs=1
10、.75;fp=1;Fs=10;T=1/Fs;wp=fp/Fs*2*pi;%滤波器的通带截止频率ws=fs/Fs*2*pi;%滤波器的阻带截止频率Rp=1;As=15;%滤波器的通阻带衰减指标ripple=10^(-Rp/20);%滤波器的通带衰减对应的幅度值Attn=10^(
