數(shù)字信號處理實(shí)驗三-用雙線性變換法設(shè)計IIR數(shù)字濾波器.ppt

1、實(shí)驗3采用雙線性變換法設(shè)計了IIR數(shù)字濾波器，測量控制技術(shù)和儀器實(shí)驗室地圖教師任曉剛，實(shí)驗?zāi)康模? .熟悉用雙線性變換法設(shè)計IIR DF的原理和具體設(shè)計方法，熟悉用雙線性變換法設(shè)計IIR DF的計算機(jī)編程設(shè)計。2.觀察用雙線性變換法設(shè)計的DF的頻率響應(yīng)特性，了解雙線性變換法的特點(diǎn)。3.熟悉用雙線性變換法設(shè)計BW和CB型DF的全過程。為了克服實(shí)驗原理和方法、沖擊響應(yīng)不變法引起的頻率混疊現(xiàn)象，由于S平面到Z平面的標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換zesT的多值對應(yīng)關(guān)系，為了克服牙齒缺點(diǎn)，建立了雙線性變換法。雙線性變換方法的映射函數(shù)：分?jǐn)?shù)擴(kuò)張，其中一個變量固定，另一個是線性?；蛘撸例X變換是S和Z的雙線性變換。實(shí)驗原理和方法

2、，實(shí)驗原理和方法，(1) s=j作為常形導(dǎo)入：因此：(2)整個左半平面映射到單位圓的內(nèi)部，因此是穩(wěn)定的轉(zhuǎn)換。(3)虛擬軸以一對一的對應(yīng)方式映射到單位圓，因此在頻域過程中不會混疊出現(xiàn)。實(shí)驗原理和方法，振幅為1，因此，可以將看法看作函數(shù)解法：，3。(4)根據(jù)上述切換關(guān)系，常識可以寫成模擬過濾器和采樣的數(shù)字過濾器之間的切換關(guān)系。IIR數(shù)字濾波器設(shè)計流程圖，IIR數(shù)字濾波器設(shè)計流程，設(shè)計IIR數(shù)字濾波器的一般步驟：將提供的數(shù)字濾波器的性能指標(biāo)轉(zhuǎn)換為模擬濾波器的性能指標(biāo)根據(jù)轉(zhuǎn)換后的性能指標(biāo)選擇濾波器順序函數(shù)，濾波器的最小步驟N和固有頻率Wn在最小步驟N中將低通濾波器原型在固有頻率Wn中將模擬低通濾波器原

3、型轉(zhuǎn)換為低通、痛苦、帶通、帶阻濾波器，脈沖響應(yīng)不變實(shí)驗過程流(Matlab)、低通濾波器、采樣頻率為1000Hz、通帶電阻臨界頻率fh=300Hz、電阻帶內(nèi)衰減大于25DB(S=25)。為了滿足上述參數(shù)，設(shè)計數(shù)字濾波器。FS=1000Fl=200Fh=300%通過頻帶，阻塞頻帶關(guān)閉頻率Rp=1；Rs=25Wp=Fl*2*pi:臨界頻率%使用表示ws=Fh*2*pi的角頻率(ws=FH * 2 * pi)。臨界頻率%使用表示wp1=wp/FS的角頻率(wp1=WP/fs)。查找%數(shù)字頻率ws1=ws/FS；查找%數(shù)字頻率ome gap=2 * FS * tan(wp1/2)；%頻率字典畸形ome

4、 gas=2 * FS * tan(ws1/2)；%頻率字典畸形%選擇過濾器的最小步驟n，wn=but tord (omegap，omegas，RP，RS，s)；%此處是畸變后獲得的標(biāo)準(zhǔn)化模擬頻率參數(shù)bt，at=butter(n，Wn，s)。設(shè)計了n階巴特沃斯模擬過濾器bz，az=bilinear(bt，at，F(xiàn)S)。%雙線性變換轉(zhuǎn)換為數(shù)字過濾器H，W=freqz(bz，az)。打印%數(shù)字過濾器頻率響應(yīng)(w * fs/(2 * pi)、ABS(h)；柵格；柵格。Xlabel(頻率/Hz) : Ylabel(振幅)；z，p，k=buttap(n)；b，a=zp2tf(z，p，k)；0極增益模型到

5、傳遞函數(shù)模型的轉(zhuǎn)換bt，at=lp2lp(b，a，Wn)；%低通切換、采樣結(jié)果、設(shè)計示例、數(shù)字信號處理系統(tǒng)設(shè)計、采樣率fs=100Hz、在該系統(tǒng)中設(shè)計Butterworth型高通數(shù)字濾波器，允許在通帶中的最大衰減為0.5dB、阻帶內(nèi)最小衰減為40dB、通過，MATLAB源程序設(shè)計為：fp=40Fs=30Ft=100Rp=0.5Rs=40WP=FP/(ft/2)；ws=fs/(ft/2)；使用% Nyquist頻率規(guī)范化n，wc=buttord(wp，ws，rp，rs)。查找%數(shù)字過濾器的最小步長和阻塞頻率b，a=butter(n，wc，high)。%設(shè)計高通數(shù)字過濾器系數(shù)b、a H、W=freqz(b、a、256)；%頻率響應(yīng)曲線出圖出圖(w * ft/(2 * pi)，ABS(h)；柵格；柵格。Xlabel(頻率/Hz) : Ylabel(振幅)；函數(shù)說明，n，wc=buttord(