实验项目 | IIR滤波器设计 |
实验日期 | 2021年 12 月 21 日（星期 四 第 5-6 节） |
实验成绩 | |
一、目的和要求（目的要明确，抓住重点，符合实验指导书中的要求） 1、掌握Betterworth、Chebyshev滤波器的设计方法； 2、掌握脉冲响应不变法及双线性变换法设计滤波器的方法。 | |
二、实验内容（用最简练的语言反映实验的内容） 1、设计一个满足一定指标的BW型模拟低通滤波器。（课本例4-10） 2、利用脉冲响应不变法设计一个BW型低通数字滤波器。（课本例4-12） 3、利用双线性变换法设计一个CBⅠ型低通数字滤波器。（课本例4-13） | 电玉粉|
三、实验原理、步骤、或流程（依据何种原理、操作方法进行实验，要写明需要经过哪几个步骤来实现其操作） 1、(1)根据带通滤波器的上下截频, 确定参数B和w0: B = wp2 - wp1, w0^2 = wp1 * wp2. (2)确定原型低通滤波器的通带截频wp_和阻带截频ws_: ws1_ = (ws1 * ws1 - w0 * w0) / (B * ws1); ws2_ = (ws2 * ws2 - w0 * w0) / (B * ws2); ws_ = min{|ws1_|, |ws2_|}; wp_ = 1. (3)设计技术指标为wp_, ws_, Ap <= 1dB, As >= 32dB的BW型模拟低通滤波器HL(s_); (4)利用复频率转换获得高通滤波器的系统函数HBP(s); 2、（1） 根据技术指标通带截止频率fs、阻带截止频率fp，通带最大衰减ap、 阻带最小衰减as，求出滤波器的阶数N。 （2）求出归一化极点pk，将pk代入，得到归一化低通原型系统函Ga（p).也可以根据阶数N直接查表pk和Ga（p） （3）将Ga（p）去归一化。将p=s/Ωc代入Ga（p），得到实际的滤波器系统函数 3、计一切贝 雪夫I型模拟低通滤波器，指标为2,=0. 158rad/s, 0。=0.727rad/s, Ap=ldB, A. = 10dB. (1)求模拟滤波器的Ω、ε。 (2)求模拟滤波器的N。 | |
爬墙式四、实验记录（记录实验过程中所见到的现象、实验结果和得到的有关数据，可以插入图、表、关键程序代码等） 1、 % 设计 BW型 模拟带通滤波器 线切% 技术指标 wp1 = 6; wp2 = 8; ws1 = 4; ws2 = 11; Ap = 1; As = 32; % (1)根据带通滤波器通带的上下截频, 确定转换式中的参数B和w0 B = wp2 - wp1; w0 = sqrt(wp1 * wp2); % (2)确定原型低通滤波器的通带截频wp'和阻带截频ws' ws1_ = (ws1 * ws1 - w0 * w0) / (B * ws1); ws2_ = (ws2 * ws2 - w0 * w0) / (B * ws2); 火麻仁胶囊if abs(ws1_) < abs(ws2_) ws_ = 2、 Wp=0.1*pi; Ws=0.3*pi; Ap=1; As=50; [N,Wc]= buttord(Wp,Ws,Ap,As, 's'); [num,den] =butter(N,Wc, 's'); omega1 = linspace(0, Wp, 500); omega2 =linspace(Wp, Ws, 500); omega3 = linspace(Ws, pi, 500); H1=20 * log10(abs(freqs( num, den, omega1))); H2=20* log10(abs(freqs(num, den, omega2))); H3=20* log10(abs(freqs(num, den, omega3))); fprintf('Ap= %.4f\n', max( - H1));fprintf('As= %.4f\n', min( - H3)); plot([ omega1 omega2 omega3]/pi,[H1, H2, H3]); xlabel( 'w/pi ');ylabel( '201og10 |H(ejw)|');grid; 3、 Wp=5* pi; Ws=10* pi; Ap=1;As= 50; %设计Chebyshev滤波器 [N,Wc] = cheb1ord(Wp, Ws, Ap, As,'s'); [num, den] = cheby1(N, Ap, Wc,'s'); %计算Ap, As及频率响应 omega1 = linspace(0, Wp, 500); omega2 = linspace(Wp, Ws, 500); omega3 = linspace(Ws, pi, 500); H1纠偏机=20 * log10( abs( freqs( num, den, omega1))); H2=20 * log10( abs( freqs( num, den, omega2))); H3=20 * 10g10( abs( freqs( num, den, omega3))); fprintf('Ap= 8.4fn', max(-H1)); fprintf('As= 8s.4fln' ,min(- H3)); plot([omega1 omega2 omega3]/pi,[H1, H2, Hз]); xlabel('w/pi');ylabel( '20l0g10H(ejw)l');grid; | |
五、实验结论（对实验结果和数据进行分析和解释，并通过信息综合得出有效的实验结论） | |
六、实验总结（实验中遇到的问题及解决过程，实验中产生的错误及原因分析、实验体会和收获等） 本次实验让我掌握了Betterworth、Chebyshev滤波器的设计方法以及脉冲响应不变法及双线性变换法设计滤波器的方法。 并且成功的设计了一个满足一定指标的BW型模拟低通滤波器。同时利用脉冲响应不变法设计了一个BW型低通数字滤波器、利用双线性变换法设计一个CBⅠ型低通数字滤波器。 | |
本文发布于:2024-09-22 10:21:26，感谢您对本站的认可！
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