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《數(shù)字信號(hào)處理-iir數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)及軟件實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)報(bào)告》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、電子信息工程系成績(jī)?cè)u(píng)定教師簽名學(xué)生實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)課程名稱：數(shù)字信號(hào)處理實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱：IIR數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)及軟件實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)時(shí)間：2012年06月01日班級(jí)：座號(hào)：姓名：電子信息工程學(xué)院編制5實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)部分一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?）熟悉用雙線性變換法設(shè)計(jì)IIR數(shù)字濾波器的原理與方法；（2）學(xué)會(huì)調(diào)用MATLAB信號(hào)處理工具箱中濾波器設(shè)計(jì)函數(shù)（或?yàn)V波器設(shè)計(jì)分析工具fdatool）設(shè)計(jì)各種IIR數(shù)字濾波器，學(xué)會(huì)根據(jù)濾波需求確定濾波器指標(biāo)參數(shù)。（3）掌握IIR數(shù)字濾波器的MATLAB實(shí)現(xiàn)方法。（4）通過觀察濾波器輸入輸出信號(hào)的時(shí)域波形及其頻譜，建立數(shù)字濾波
2、的概念。二、實(shí)驗(yàn)原理與方法設(shè)計(jì)IIR數(shù)字濾波器一般采用間接法（脈沖響應(yīng)不變法和雙線性變換法），應(yīng)用最廣泛的是雙線性變換法。基本設(shè)計(jì)過程是：①先將給定的數(shù)字濾波器的指標(biāo)轉(zhuǎn)換成過渡模擬濾波器的指標(biāo)；②設(shè)計(jì)過渡模擬濾波器；③將過渡模擬濾波器系統(tǒng)函數(shù)轉(zhuǎn)換成數(shù)字濾波器的系統(tǒng)函數(shù)。MATLAB信號(hào)處理工具箱中的各種IIR數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)函數(shù)都是采用雙線性變換法。第六章介紹的濾波器設(shè)計(jì)函數(shù)butter、cheby1、cheby2和ellip可以分別被調(diào)用來直接設(shè)計(jì)巴特沃斯、切比雪夫1、切比雪夫2和橢圓模擬和數(shù)字濾波器。本實(shí)驗(yàn)要求讀者調(diào)用如上函數(shù)直
3、接設(shè)計(jì)IIR數(shù)字濾波器。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟（1）調(diào)用信號(hào)產(chǎn)生函數(shù)mstg產(chǎn)生由三路抑制載波調(diào)幅信號(hào)相加構(gòu)成的復(fù)合信號(hào)st，該函數(shù)還會(huì)自動(dòng)繪圖顯示st的時(shí)域波形和幅頻特性曲線，如圖10.4.1所示。由圖可見，三路信號(hào)時(shí)域混疊無法在時(shí)域分離。但頻域是分離的，所以可以通過濾波的方法在頻域分離，這就是本實(shí)驗(yàn)的目的。圖10.4.1三路調(diào)幅信號(hào)st的時(shí)域波形和幅頻特性曲線（2）要求將st中三路調(diào)幅信號(hào)分離，通過觀察st的幅頻特性曲線，分別確定可以分離st中三路抑制載波單頻調(diào)幅信號(hào)的三個(gè)濾波器（低通濾波器、帶通濾波器、高通濾波器）的通帶截止頻率
4、和阻帶截止頻率。要求濾波器的通帶最大衰減為0.1dB,阻帶最小衰減為60dB。提示：抑制載波單頻調(diào)幅信號(hào)的數(shù)學(xué)表示式為其中，稱為載波，fc為載波頻率，稱為單頻調(diào)制信號(hào)，f05為調(diào)制正弦波信號(hào)頻率，且滿足。由上式可見，所謂抑制載波單頻調(diào)幅信號(hào)，就是2個(gè)正弦信號(hào)相乘，它有2個(gè)頻率成分：和頻和差頻，這2個(gè)頻率成分關(guān)于載波頻率fc對(duì)稱。所以，1路抑制載波單頻調(diào)幅信號(hào)的頻譜圖是關(guān)于載波頻率fc對(duì)稱的2根譜線，其中沒有載頻成分，故取名為抑制載波單頻調(diào)幅信號(hào)。（3）編程序調(diào)用MATLAB濾波器設(shè)計(jì)函數(shù)ellipord和ellip分別設(shè)計(jì)這三個(gè)橢
5、圓濾波器，并繪圖顯示其幅頻響應(yīng)特性曲線。（4）調(diào)用濾波器實(shí)現(xiàn)函數(shù)filter，用三個(gè)濾波器分別對(duì)信號(hào)產(chǎn)生函數(shù)mstg產(chǎn)生的信號(hào)st進(jìn)行濾波，分離出st中的三路不同載波頻率的調(diào)幅信號(hào)y1(n)、y2(n)和y3(n)，并繪圖顯示y1(n)、y2(n)和y3(n)的時(shí)域波形，觀察分離效果。實(shí)驗(yàn)報(bào)告部分一、實(shí)驗(yàn)程序清單%IIR數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)及軟件實(shí)現(xiàn)clearall;closeallFs=10000;T=1/Fs;%采樣頻率%調(diào)用信號(hào)產(chǎn)生函數(shù)mstg產(chǎn)生由三路抑制載波調(diào)幅信號(hào)相加構(gòu)成的復(fù)合信號(hào)stst=mstg;%低通濾波器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)=
6、========================================fp=280;fs=450;wp=2*fp/Fs;ws=2*fs/Fs;rp=0.1;rs=60;%DF指標(biāo)（低通濾波器的通、阻帶邊界頻）[N,wp]=ellipord(wp,ws,rp,rs);%調(diào)用ellipord計(jì)算橢圓DF階數(shù)N和通帶截止頻率wp[B,A]=ellip(N,rp,rs,wp);%調(diào)用ellip計(jì)算橢圓帶通DF系統(tǒng)函數(shù)系數(shù)向量B和Ay1t=filter(B,A,st);%濾波器軟件實(shí)現(xiàn)%低通濾波器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)繪圖部分figure(2
7、);subplot(3,1,1);myplot(B,A);%調(diào)用繪圖函數(shù)myplot繪制損耗函數(shù)曲線yt='y_1(t)';subplot(3,1,2);tplot(y1t,T,yt);%調(diào)用繪圖函數(shù)tplot繪制濾波器輸出波形%帶通濾波器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)====================================================fpl=440;fpu=560;fsl=275;fsu=900;wp=[2*fpl/Fs,2*fpu/Fs];ws=[2*fsl/Fs,2*fsu/Fs];rp=0.1;rs=60;
8、[N,wp]=ellipord(wp,ws,rp,rs);%調(diào)用ellipord計(jì)算橢圓DF階數(shù)N和通帶截止頻率wp[B,A]=ellip(N,rp,rs,wp);%調(diào)用ellip計(jì)算橢圓帶通DF系統(tǒng)函數(shù)系數(shù)向量B和Ay2t=filter(B,A,
