利用MATLAB设计IIR滤波器.ppt

1、使用MATLAB设计IIR滤波器，1频域指标设计2古典法设计DF3直接法设计DF4数字滤波器设计比较5MATLAB的滤波器设计工具，1频域指标设计，函数形式：n，Wn=func(Wp，Ws，Rp，Rs，s)z，p，k=func func:buttord (巴特沃斯)、cheby1ord (切比雪夫型)、cheby2ord (切比雪夫型)、ellipord (椭圆)、系数说明：Rp :通带最大衰减系数Rs :阻带最小衰减系数Wp :通带截止频率(标准化) Ws :阻带截止s :设计模拟滤波器(默认为数字滤波器) n :滤波器次数Wn :实际频率与奈奎斯特频率(fs/2 )之比b，a :系统函数的

2、分子和分母的系数矢量z，p，k :滤波器的零点、极和增益， 2、古典法设计DF函数形式：b，a=func ()，func:butter (巴特沃斯)，cheby1 (切比雪夫型)，cheby2 (切比雪夫型)，ellip (椭圆)，设计步骤：1，已知的模拟滤波器系数Wn和n，2，Wn 求出振幅频率和相位频率曲线并观察实际效果的低通滤波器的设计例：在通带内的频率小于0.2rad时，要求容许宽度误差在1dB以内； 从频率0.3到rad之间的阻带衰减大于15dB。 指定在模拟滤波器中使用巴特沃斯低通滤波器。 (T=1s )、Wp=0.2rad； Ws=0.3radp=1dB； s=15dB、程序：w

3、p=0.2*pi/pi； rp=1； ws=0.3*pi/pi； rs=15； n，Wn) h出图(WP，ws，rp，rs) b，a=出图(w/pi，ABS (h ) )栅格，n=6； Wn=0.2329； b=0. 00070.00440.01110.01480.01110.00440.0007； a=1. 0000-3.18364.6222-3.77951.8136-0.48000.0544； 3、直接法设计DF，矩阵f和m的已知频率响应n是滤波器的阶数，理想的响应：频率在0-0.6之间振幅为1，频率在0.6-1之间的振幅为0。 设计示例：程序：n=10； f=00.60.61； m=11

4、00； b，a=yulewalk(n，f，m) h，w=freqz(b，a )打印(f，m，- .w/pi， ABS (h ) . ) text (0.7，1.2，-.理想频率响应) text (0.7，1.1，-:实际频率响应)，4，数字滤波器设计比较，1，阶对数字滤波器性能的影响，B1，a1=butter (1，0.2 ) a2=电池(3，0.2 ) H2，w2=频率(B2，A2) B3，a3=电池(5，0.2 ) H3，w3=频率(B3，A3) B4，a4=电池(7，0.2 ) H4，w4=频率标题阶段)辅助打印(4，1，2 )打印(w2*2/(2* pi )，abs(H2) )； 标题

5、(三层)辅助打印(4，1，3 )打印(w3*2/(2* pi )，abs(H3) )； 标题阶段)辅助打印(4，1，4 )打印(w4*2/(2* pi )，abs(H4) )； title阶段)，2，各种数字滤波器的性能比较，设计例1 :设计低通数字滤波器，如果通带内的频率低于0.2rad，则容许宽度误差要求在1dB之内的频率0.3和rad之间的阻带衰减大于15dB。 分别设计了巴特沃斯滤波器、切比雪夫I型、切比雪夫II型、椭圆滤波器，并分析了其特征。 (T=1s )、Wp=0.2/2=0.1Hz； Ws=0.3/2=0.15Hzp=1dB； s=15dB，wp=0.1； ws=0.15； r

6、p=1； rs=15； Fs=1； n1、wn1=倒数(WP/(fs/2 )、ws/(Fs/2 )、rp、rs) num1、de n1=倒数(n1，Wn1) H1、W1=freqz(num1，den1) n2、wn2=che B1 ord (WP/num2，den2=cheby1(n2，rp，Wn2) H2，W2=freqz(num2，den2) n3，wn3=che B2 ord (WP/2 )，ws/(Fs/2 )，rp，rs； num3，den3=cheby2(n3，rs，Wn3) H3，W3=freqz(num3，den3) n4，wn4=elli端口(WP/2 )，ws/(Fs/2

7、)，rp，rs； num4，den4=ellip(n4，rp，rs，Wn4) H4，W4=freqz(num4，den4)，subplot (2，2，1 )打印(w1 *2/(2* pi )，abs(H1 ) )； 标题(buttorworh低通滤波器)辅助打印(2，2，2 )打印(w2*2/(2* pi )，abs(H2) )； title(ChebshevI低通滤波器) subplot (2，2，3 ) plot (w3 *2/(2* pi )，abs(H3 ) )； 标题(chebshevii低通滤波器) subplot (2，2，4 ) plot (w4*2/(2* pi )，abs(

8、H4) )； title (椭圆低通滤波器)，设计例2 :高频数字滤波器，Wp35Hz，Ws=30Hz，Fs100Hz，Rp0.5dB，Rs40dB，分别设计了猝发滤波器，切比雪夫I滤波器，切比雪夫II型滤波器wp=35； ws=30； rp=0.5； rs=40； Fs=100； n1，Wn1倒数(WP/(fs/2 )，ws/(Fs/2 )，rp，rs) num1，de n1=倒数(n1，Wn1，high) H1，W1=freqz(num1，den1) n2，wn2=che B1 or num2，den2=cheby1(n2，rp，Wn2，high) H2，W2=freqz(num2，den

9、2) n3，Wn3=cheb2ord(wp/(Fs/2 )，ws/(Fs/2 )，rp，rs； num3，den3=cheby2(n3，rs，Wn3，high )； H3，w3=频率(数字3，丹3 ) n 4，wn4=电源端口(ws/(Fs/2 )、ws/(Fs/2 )、rp、rs； num4，den4=ellip(n4，rp，rs，Wn4，high) H4，W4=freqz(num4，den4)，subplot (2，2，1 )打印(w1 *2/(2* pi )，abs(H1 ) )； 标题(buttorworh高通滤波器) subplot (2，2，2 ) plot (w2*2/(2* pi )，abs(H2) )； 标题(chebshevi高通滤波器)辅助打印(2，2，3 )打印(w3*2/(2* pi )，abs(H3) )； 标题(chebshevii高通滤波器)辅助打印(2，2，4 )打印(w4*2/(2* pi )，abs(H4) )； 椭圆高通滤波器(title )，5，MATLAB滤波器设计工具，MAT