利用双线变换法设计数字带通滤波器.doc

实验总成绩： 装 订 线报告份数： 西安邮电大学 数字信号处理课内上机报告专业班级： 学生姓名： 学号(班内序号): 年 月 日题目：设计一个数字带通滤波器，通带范围为0.3pi rad到0.4pi，通带最大衰减为3db，阻带最小衰减为 18db，0.2pi 以下和0.5pi以上范围为阻带。 采用切比雪夫型，利用双线性变换法设计之 源程序 所设计的数字滤波器的指标Ts = 0.1，Fs=1/Ts，Rp = 3，Rs = 18;wp1=0.3*pi，wp2=0.4*pi;ws1=0.2*pi，ws2=0.5*pi;频率的预畸变Wp1=(2/T)*tan(wp1/2);Wp2=(2/T)*tan(wp2/2);Wp=Wp1,Wp2; 模拟滤波器的通带截止频率 Ws1=(2/T)*tan(ws1/2);Ws2=(2/T)*tan(ws2/2);Ws=Ws1,Ws2; 模拟滤波器的阻带截止频率 BW=Ws2-Ws1; 模拟滤波器的带宽 % BW=Wp2-Wp1;Omegaw0=sqrt(Ws1*Ws2);模拟滤波器的中心频率% Omegaw0=sqrt(Wp1*Wp2);求模拟低通滤波器的阶数与边缘频率N,OmegaC=cheb2ord(Wp,Ws,Rp,Rs,s); %N,OmegaC=cheb1ord(Wp,Ws,Rp,Rs,s)求切比雪夫模拟低通滤波器的零、极点与增益z0,p0,k0=cheb2ap(N,Rs); %z0,p0,k0=cheb1ap(N,Rp); %设计归一化的模拟原型带通滤波器%求原型滤波器的分子系数AnalogB=k0*real(poly(z0); %求原型滤波器的分母系数AnalogA=real(poly(p0); %模拟低通到模拟带通的分子、分母系数的变换BandB,BandA=lp2bp(AnalogB,AnalogA,Omegaw0,BW); %双线性变换：模拟带通与数字带通的分子分母系数的变换 DigitalB,DigitalA = bilinear(BandB,BandA,Fs); %变为二阶节级联结构sos,G = tf2sos(DigitalB,DigitalA); %求数字带通滤波器的幅频、相频特性、及其群延迟求数字带通滤波器的幅频特性Hz,Wz=freqz(DigitalB,DigitalA,1024,whole);将数字带通滤波器的幅频特性转化为分贝表示dbHz=20*log10(abs(Hz)+eps)/max(abs(Hz); 求数字带通滤波器的相频特性angle(Hz)求数字带通滤波器的群延迟特性grd = grpdelay(DigitalB,DigitalA,Wz); 作图subplot(2,3,1);plot(Wz/pi,abs(Hz);title(幅频响应);xlabel(),ylabel(幅度:|Hz|);axis(0,1,0,1.1);set(gca,XTickMode,manual,XTick,0,ws1/pi,wp1/pi,wp2/pi,ws2/pi,1);grid;subplot(2,3,4);plot(Wz/pi,dbHz);title(模值(dB);xlabel(频率（单位：pi）);ylabel(分贝（dB）);axis(0,1,-40,5);set(gca,XTickMode,manual,XTick,0,ws1/pi,wp1/pi,wp2/pi,ws2/pi,1);set(gca,YTickmode,manual,YTick,-50,-30,-2,0);set(gca,YTickLabelMode,manual,YTickLabels,50;30; 2; 0);grid;subplot(2,3,2);plot(Wz/pi,angle(Hz)/pi);title(相频响应);xlabel();ylabel(单位：pi );axis(0,1,-1,1);set(gca,XTickMode,manual,XTick,0,ws1/pi,wp1/pi,wp2/pi,ws2/pi,1);grid;subplot(2,3,5);title(零极点图);ylabel(单位：dB);xlabel(单位：pi );zplane(DigitalB,DigitalA);axis(-1.1,1.1,-1.1,1.1);subplot(2,3,3); plot(Wz/pi,grd); title(群延迟)xlabel(频率（单位：pi）); ylabel(样本); axis(0,1,0,8)set(gca,XTickMode,manual,XTick,0,ws1/pi,wp1/pi,wp2/pi,ws2/pi,1); %画高刻度线 set(gca,