带通滤波器设计的matlab实验文档

1、实验2 1、fc=0.3kHz,Q=0.8dB,fr=0.2kHz,At=20dB,T=1ms;设计一切比雪夫高通滤波器，观察其通带损耗和阻带衰减是否满足要求。 程序如下：fc=300;fr=200;fs=1000; Q=0.8;at=20;wp=2*fs*tan(2*pi*fc/(2*fs);ws=2*fs*tan(2*pi*fr/(2*fs);N,wn=cheb1ord(wp,ws,Q,at,'s');b,a=cheby1(N,Q,wn,'high','s');bz,az=bilinear(b,a,fs);h,w=freqz(bz,az);f

2、igure(1)f=2*w/pi*fs; plot(f,abs(h)grid; xlabel('频率/Hz'); ylabel('幅度/db'); 切比雪夫滤波器1型，在通带内有起伏波纹，在阻带内单调衰减。上图满足条件。2、fc=0.2kHz,Q=1dB,fr=0.3kHz,At=25dB,T=1ms;分别用脉冲相应不变法及双线性变换法设计一巴特沃思数字低通滤波器，观察所设计数字滤波器的幅频特性曲线，记录带宽和衰减量，检查是否满足要求。比较这两种方法的优缺点。程序如下：Q=1;at=25;fc=200;fr=300;fs=1000;%脉冲响应不变法wp1=2*p

3、i*fc;ws1=2*pi*fr;N1,wn1=buttord(wp1,ws1,Q,at,'s');b1,a1=butter(N1,wn1,'s');bz1,az1=impinvar(b1,a1,fs);h1,w1=freqz(bz1,az1);%双线性变换法wp2=2*fs*tan(0.2*pi);ws2=2*fs*tan(0.3*pi);N2,wn2=buttord(wp2,ws2,Q,at,'s');b2,a2=butter(N2,wn2,'s');bz2,az2=bilinear(b2,a2,fs);h2,w2=freqz

4、(bz2,az2);figure(1)f1=2*w1/pi*fs;f2=2*w2/pi*fs;subplot(2,1,1);plot(f1,abs(h1),'r')grid;xlabel('频率/Hz');ylabel('幅度/db');title('脉冲响应不变法');%plot(f,abs(h1),'r',f,abs(h2),'y');subplot(2,1,2);plot(f2,abs(h2),'y')grid;xlabel('频率/Hz');ylabel(&#

5、39;幅度/db');title('双线性变换法');脉冲响应不变法是使数字滤波器的单位脉冲序列逼近模拟滤波器的冲激响应，但是有频谱周期延拓效应，存在频谱的交叠，即混淆，因此只能用于带限的频响特性 双线性变换法克服了脉冲响应不变法的缺点，使得s平面与z平面是一一对应关系，消除了多值变换性。3、利用双线性变换法分别设计满足下列指标的的巴特沃思型、切比雪夫型和椭圆型数字低通滤波器，并作图验证设计结果fc=1.2kHz，Q=0.5dB, fr=2kHz At=40dB，fs=8kHz。程序如下：fc=1200;fr=2000;fs=8000;Q=0.5;at=40;wp=2*

6、fs*tan(2*pi*fc/(2*fs);ws=2*fs*tan(2*pi*fr/(2*fs);N1,wn1=buttord(wp,ws,Q,at,'s');b1,a1=butter(N1,wn1,'s');bz1,az1=bilinear(b1,a1,fs);h1,w=freqz(bz1,az1);wp2=2*fc/fs;ws2=2*fr/fs;N2,wn2=cheb1ord(wp2,ws2,Q,at);b2,a2=cheby1(N2,Q,wn2);h2,w=freqz(b2,a2);N3,wn3=ellipord(wp,ws,Q,at,'s'

7、;);b3,a3=ellip(N3,Q,at,wn3,'s');bz3,az3=bilinear(b3,a3,fs);h3,w=freqz(bz3,az3);figure(1)f=2*w/pi*fs;plot(f,abs(h1),f,abs(h2),f,abs(h3)grid;xlabel('频率/Hz');ylabel('幅度/db');4、用双线性变换法设计一巴特沃思型数字带通滤波器，已知：fs=30kHz，其等效的模拟滤波器指标为：Q=3Db, fc1=2kHz, fc2=5.5kHz, fr1=30kHz, fr2=6kHz,At=20dB。程序如下：fc1=2000;fc2=5500;fr1=1500;fr2=6000;Q=3;at=20;fs=30000;wp1=2*fs*tan(2*pi*fc1/(2*fs);wp2=2*fs*tan(2*pi*fc2/(2*fs);ws1=2*fs*tan(2*pi*fr1/(2*fs);ws2=2*fs*tan(2*pi*fr2/(2*fs);N,wn=buttord(wp1,wp2,ws1,ws2,Q,at,'s');b,a=butter(N,wn,'s');bz,az