南昌大学数字信号处理实验报告汇编.docVIP

实验七 数字滤波器设计 一:实验目的 掌握数字巴特沃斯滤波器的设计原理和步骤 进一步学习用窗函数法设计FIR数字滤波器的原理及其设计步骤 7.1 无限冲激响应滤波器的阶数的估计 滤波器设计过程中的第一步是，选择接近所使用的滤波器的类型，然后由滤波器指标来估计传输函数的阶数。用来估计巴特沃兹滤波器的阶数的MATLAB命令是 [N,Wn] = buttord(Wp,WS,Rp,RS) 其中输入参数是归一化通带边界频率Wp、归一化阻带边界频率Ws、单位为dB的通带波纹Rp和单位为dB的最小阻带衰减Rs,，由于抽样频率被假定为2Hz,Wp和Ws均必须是0和1之间的一个数。输出数据是满足指标的最低阶数N和归一化截止频率Wn。若Rp =3dB，则Wn =Wp。buttord也可用于估计高通、带通和带阻巴特沃兹滤波器的阶数。对于高通滤波器设计，WpWs。对于带通和带阻滤波器设计，Wp和Ws是指定边界频率的双元素向量，其中较低的边界频率是向量的第一个元素。在后面的情况中，Wn也是一个双元素向量。 习题： 用MATTAB确定一个数字无限冲激响应低通滤波器所有四种类型的最低阶数。指标如下:40 kHz的抽样率，,4 kHz的通带边界频率，8 kHz的阻带边界频率，0.5 dB的通带波纹，40 dB的最小阻带衰减。评论你的结果。 答：标准通带边缘角频率Wp是： 标准阻带边缘角频率Ws是： 理想通带波纹Rp是0.5dB 理想阻带波纹Rs是40dB 使用这些值得到巴特沃斯低通滤波器最低阶数N=8，相应的标准通带边缘频率Wn是0.2469. 使用这些值得到切比雪夫1型低通滤波器最低阶数N=5，相应的标准通带边缘频率Wn是0.2000. 使用这些值得到切比雪夫2型低通滤波器最低阶数N=5，相应的标准通带边缘频率Wn是0.4000. 使用这些值得到椭圆低通滤波器最低阶数N=8，相应的标准通带边缘频率Wn是0.2000. 从以上结果中观察到椭圆滤波器的阶数最低，并且符合要求。 用MATLAB确定一个数字无限冲激响应高通滤波器所有四种类型的最低阶数。指标如下:3500Hz的抽样率，1050 Hz的通带边界频率,600 Hz的阻带边界频率，1 dB的通带波纹，50 dB的最小阻带衰减。评论你的结果。 答：标准通带边缘角频率Wp是： 标准阻带边缘角频率Ws是： 理想通带波纹Rp是1dB 理想阻带波纹Rs是50dB 使用这些值得到巴特沃斯高通滤波器最低阶数N=8，相应的标准通带边缘频率Wn是0.5646. 使用这些值得到切比雪夫1型高通滤波器最低阶数N=5，相应的标准通带边缘频率Wn是0.6000. 使用这些值得到切比雪夫2型高通滤波器最低阶数N=5，相应的标准通带边缘频率Wn是0.3429. 使用这些值得到椭圆低通滤波器最低阶数N=4，相应的标准通带边缘频率Wn是0.6000. 从以上结果中观察到椭圆滤波器的阶数最低，并且符合要求。 用MATLAB确定一个数字无限冲激响应带通滤波器所有四种类型的最低阶数。指标如下:7 kHz的抽样率,1.4 kHz和2.1 kHz的通带边界频率，1.05 kHz和2.45 kHz的阻带边界频率，,0 .4 dB的通带波纹,50 dB的最小阻带衰减。评论你的结果。 答：标准通带边缘角频率Wp是： 标准阻带边缘角频率Ws是： 理想通带波纹Rp是0.4dB 理想阻带波纹Rs是50dB 使用这些值得到巴特沃斯带通滤波器最低阶数2N=18，相应的标准通带边缘频率Wn是[0.3835 0.6165]. 使用这些值得到切比雪夫1型带通滤波器最低阶数2N=12，相应的标准通带边缘频率Wn是[0.4000 0.6000]. 使用这些值得到切比雪夫2型带通滤波器最低阶数2N=12，相应的标准通带边缘频率Wn是[0.3000 0.7000]. 使用这些值得到椭圆带通滤波器最低阶数2N=8，相应的标准通带边缘频率Wn是[0.4000 0.6000]. 从以上结果中观察到椭圆滤波器的阶数最低，并且符合要求。 用MATLAB确定一个数字无限冲激响应带阻滤波器所有四种类型的最低阶数。指标如下:12 kHz的抽样率，2.1 kHz和4.5 kHz的通带边界频率,2.7 kHz和3.9 kHz的阻带边界频率，0.6 dB的通带波纹,45 dB的最小阻带衰减。评论你的结果。 答：标准通带边缘角频率Wp是： 标准阻带边缘角频率Ws是： 理想通带波纹Rp是0.6dB 理想阻带波纹Rs是45dB 使用这些值得到巴特沃斯带阻滤波器最低阶数2N=18，相应的标准通带边缘频率Wn是[0.3873 0.7123]. 使用这些值得到切比雪夫1型带阻滤波器最低阶数2N=10，相应的标准通带边缘频率Wn是[0.3500 0.7500]. 使用这些值得到切比雪夫2型带阻滤波