IIR高通滤波器的设计word格式

1、湖南文理学院实习报告实习名称： IIR高通滤波器的设计 教学院部： 电气与信息工程学院 专业班级： 通信工程 08101班 学生姓名： 奉繁荣 学生学号： 7 指导教师： 朱明旱 完成时间： 2011 年06月20日 报告成绩： 评阅意见： 评阅教师 日期 基于双线性变换设计IIR高通滤波器一、设计目的（1）加深对滤波器的理解，更好的学习数字信号处理这门课程。（2）加强对matlab的使用，更好的为以后毕业设计打下基础。二、设计要求（1）掌握双线性变换法设计iir高通滤波器的设计。（2）要有设计的源程序和matlab仿真的结果（3）要严谨的、要有理有据的编写课程设计报告并及时的提交给老师检查三

2、、设计原理3.1数字滤波器的分类3.1.1 从实现的网络结构划分： 无限脉冲响应（IIR） 有限脉冲响应（FIR）3.1.2数字滤波器的技术要求是幅频特性，它表示信号通过该滤波器后各频率成分衰减情况，一般选频滤波器的技术要求由它给出。是相频特性，反映各频率成分通过滤波器后在时间上的延时情况，如果对输出波形有要求，就要考虑相频特性的技术指标。3.2 IIR数字滤波器的设计方法频率变换法：借助于模拟滤波器的设计3.2.1 设计的框图3.2.2设计的方法直接设计法：直接在频域或时域上进行设计数字化的方法冲激响应不变法阶跃响应不变法双线性变换法：数字频率与模拟频率之间非线性，需要在设计之前进行预畸。3

3、.3双线性变换的原理3.3.1双线性变换法的映射规则3.4 设计的具体要求3.4.1 设计要求参数和题目采用双线性变换法设计一巴特沃斯高通滤波器，其通带截止频率为3khz，阻带上限截止频率为1.5khz，通带衰减不大于3db，阻带衰减不小于16db，采样频率为10khz3.4.2 设计的思路IIR数字滤波器的设计借助模拟滤波器原型，再将模拟滤波器转换成数字滤波器，这些过程已经成为一整套成熟的设计程序。模拟滤波器的设计已经有了一套相当成熟的方法，它不但有完整的公式，而且还有较为完整的图表查询，因此，充分利用这些已有的资源将会给数字滤波器的设计带来很大的方便。 已知数字低通滤波器的设计要求wp，w

4、s，Rp和As，首先设计一个等效的模拟滤波器，然后再将它映射为所期望的数字滤波器来确定H(z)。对这个过程所要求的步骤是：1)选取T并确定模拟频率： 利用设计参数p，s，Rp和As，设计一个模拟滤波器Ha(s)；这可以利用模拟滤波器的原型来完成；3)再将(1)代入Ha(s)，求出H(z)。3.5 理论设计的参数计算3.5.1 求对应数字的频率3.5.2求常数采用归一化（）原型低通滤波器作为变换的低通原型，则低通到高通的变换所需的3.5.3求低通原型。设为满足数字高通滤波器的归一化原型模拟低通滤波器的阻带起始截止频率，则可按的预畸变换关系来求，得 3.5.4 求阶次N。按阻带衰减求原型归一化模拟

5、低通滤波器的阶次N。有巴特沃斯低通滤波器频率响应公式去对数，即其中解得 取N=3。3.5.5求归一化巴特沃斯低通原型的。去N=3，查表可得为 3.5.6求数字滤波器的系统函数 最终求得将代入，可求得四、原程序清单%任务指标fph=3*1000; %模拟域通带截止频率fsh=1.5*1000; %模拟域阻带截止频率fs=3*1000; %采样频率rp=3;rs=16; %通带衰减，阻带衰减omegaph=fph/(fs/2); %通带截止频率归一化omegash=fsh/(fs/2); %阻带截止频率归一化N,wn=cheb1ord(omegaph,omegash,rp,rs) %调用cheb1

6、ord工具函数得到滤波器阶数和截止频率BZ,AZ=cheby1(N,rp,wn,high) %调用cheby1函数得高通滤波器传递函数系数ht=impz(BZ,AZ); %调用impz函数画滤波器冲击响应n=0:511; %输入信号离散化t=n/fs;x=2*sin(2*pi*1000*t)+5*sin(2*pi*3000*t); %输入信号包含f=1000hz，f=3000hz的正弦波y=filter(BZ,AZ,x); %调用该滤波器得该输出信号%滤波器频响特性曲线figure(1); freqz(BZ,AZ,512,1.5*10000)grid on;%滤波器冲击响应曲线figure(2

7、);plot(ht)grid on;%输入信号时域波形图figure(3);axis(0,0.01,-7,7);plot(t,x);title(输入信号);grid on;%输出信号离散序列figure(4);stem(y,.);title(输出序列);grid on;%输出信号时域波形图figure(5);ya=y*sinc(fs*(ones(length(n),1)*t-(n/fs)*ones(1,length(t);plot(t,ya);axis(0,0.01,-7,7);title(输出波形);grid on;%输入信号频谱图figure(6);N1=512;y=fft(x,N1);f

8、=(0:length(y)-1)*fs/length(y);mag=abs(y);stem(f,mag);title(N1=512点);%输出信号频谱图figure(7);yb=fft(ya,N1);f=(0:length(yb)-1)*fs/length(yb);mag=abs(yb);stem(f,mag);title(N1=512点);五、仿真结果N = 3wn = 0.4333BZ = 0.0204 -0.1225 0.3063 -0.4084 0.3063 -0.1225 0.0204AZ = 1.0000 0.6668 1.5833 1.1320 0.9552 0.4684 0.1

9、951图1 滤波器频率响应曲线 图2 滤波器冲击响应曲线图 图3 输入信号时域波形图4 输出序列 图5 输出信号时域波形图6 滤波器输入信号频谱图 图7 滤波器输出信号频谱图六设计的心得和体会通过这次课程设计，使我掌握了课程设计的基本思路和方法，掌握了课程设计说明书的基本撰写方法，了解了基本的设计思想和设计方法。同时此次课程设计使我对数字信号处理原理这门课程的基础知识和基本理论有了更深的理解和掌握，锻炼了我们综合运用所学知识的能力，并在理论分析设计、计算制图运用标准和规范查阅设计手册与资料以及计算机应用能了等方面得到了初步的训练和提高，培养了我们严谨求实的科学态度。同时这次课程设计采用分组的形

10、式进行，锻炼了我们的分工合作能力，同时培养了我们的团队意识。这次课程设计使我进一步熟悉了计算工具软件-MATLAB.并进一步掌握了MATLAB的使用方法.对MATLAB语言的发展和特点有了更深的了解，熟悉其工作环境，并掌握了MATLAB的基本语法，在其应用方面也有了更深的了解，了解了MATLAB程序书写的一般思路及一般步骤，学会了用MATLAB解决复杂信号处理等问题的方法。使我对MATLAB信号处理工具箱内的模型函数有了深刻的体会和应用。MATLAB作为一种科学计算软件，有着其独特优势，尤其在科学计算及精确绘图上，与其他计算机语言相比，简洁而且具有智能化，适应我们的思维方式与书写习惯，它使用解

11、析方法工作，直观且简单明了。人机交互性能好，操作也很简单，在图形描绘上解决手工描绘的各种缺点。 在课程设计的这段时间里，我认为收获还是很多的，不但进一步掌握了数字信号处理的基础知识及一门专业仿真软件的基本操作，还提高了自己的设计能力及动手能力，同时对于模拟滤波器来了个系统的总结。更多的是让我看清了自己，明白了凡事需要耐心，实践是检验学习的唯一标准。理论知识的不足在这次课设中表现的很明显。这将有助于我今后的学习，端正自己的学习态度，从而更加努力的学习。总之，通过本次课程设计不但让我又学到了一些知识，而且也提高了我的综合能力。使我在各方面都得到了锻炼，非常感谢我的同组同学，也非常感谢我们的指导老师

12、，使我们这次的课程设计任务圆满完成七.参考文献1.数字信号处理教程（第三版），陈佩青，清华大学出版社。本文是通过网络收集的资料，如有侵权请告知，我会第一时间处理。本店专业 提供 豆丁网 道客巴巴 百度文库 智客（21ask） 文档在线 网站的原始文档下载服务。收费标准：1、 豆丁网： 按照豆丁网原价的50%收取，不收手续费。2、 道客巴巴：按照道客巴巴网站原价的90%收取，不收手续费。3、 百度文库：所有文档，无论多少积分，统一收取1元，不收手续费。4、 智客网： 按照智客网的原价收取，手续费1元。（智客网站 每次充值最少是20元）5、 文档在线：所有文档，无论多少积分，统一收取5元，不收手续费（文档在线网站，每次充值至少20元）。关于发货：（5分钟内完成）1、 通过旺旺发送。2、 通过QQ发送。3、 通过邮箱发送。联系方式：1