滤波器设计与滤波器特性分析实验报告（程嘉铖）.pdfVIP

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2019-03-18 发布于广东
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实验3 滤波器设计与滤波器特性分析作者：程嘉铖（P 3.1 实验目的 1、掌握Matlab 下滤波器设计工具（fdatool）的使用方法。 2、掌握IIR 滤波器设计方法与FIR 滤波器设计方法。 3、了解IIR 滤波器设计与FIR 滤波器设计方法的差异。 4、掌握滤波器特性分析的方法。 5、了解Matlab 中sptool 工具的使用方法。 3.2 实验原理本实验利用Matlab 的工具fdatool 完成，请仔细阅读Matlab 中滤波器设计工具箱fdatool 的联机帮助。IIR 与FIR 滤波器设计的原理请参考课程内容。 3.3 实验内容 3.3.1 IIR 滤波器设计题1. 设计指标： chebyshev 高通数字滤波器, fs=1Hz, fp=0.3Hz; δ10.8dB; fs=0.2Hz, δ220dB 设计结果：显示传递函数系数如下： 4 3 2 0.02617z -0.10469z +0.15704z -0.10469z+0.02617 可知传递函数H(z)= 4 3 2 z +1.52890z +1.65366z -0.94518z+0.27960 可见，该滤波器阶数为4。绘制幅频特性曲线如下： Magnitude Response (dB) 0 Frequency : 300.1709 Magnitude: -0.7738453 -20 Frequency : 200.2563 Magnitude: -30.53291 -40 ) B d ( e d u t i n -60 g a M -80 -100 -120 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 Frequency (mHz) 分析：观察指定频率点处的幅度衰减值（图像中已标出），可见该滤波器fp=300mHz 处通带衰减为0.77dB0.8dB,fs=200mHz 处阻带衰减为30dB25dB,满足设计要求。题2. 设计指标：数字低通滤波器, fs=1Hz, fp=0.2Hz; δ11dB; fs=0.3Hz, δ225dB 为了对比两种IIR 滤波器设计方法，分别使用了butterworth 和chebyshev I 型模型设计：设计结果：（1）使用butterworth 模型设计显示传递函数系数如下：显示的是滤波器分解成的多个二阶系统的传递系数，为了求出总的传递函数，首先在fdato