实验报告基于MATLAB的数字滤波器设计

实验7\8基于MATLAB的数字滤波器设计实验目的：加深对数字滤波器的常用指标和设计过程的理解。实验原理：低通滤波器的常用指标：通带边缘频率：，阻带边缘频率：，通带起伏：，通带峰值起伏：，阻带起伏：，最小阻带衰减：。数字滤波器有IIR和FIR两种类型，它们的特点和设计方法不同。在MATLAB中，可以用[b，a]=butter（N,Wn）等函数辅助设计IIR数字滤波器,也可以用b=fir1(N,Wn,’ftype’)等函数辅助设计FIR数字滤波器。实验内容：利用MATLAB编程设计一个数字带通滤波器，指标如下：通带边缘频率：，，通带峰值起伏：。阻带边缘频率：，，最小阻带衰减：。分别用IIR和FIR两种数字滤波器类型进行设计。实验要求：给出IIR数字滤波器参数和FIR数字滤波器的冲激响应，绘出它们的幅度和相位频响曲线，讨论它们各自的实现形式和特点。实验内容：IRR代码：wp=[0.45*pi,0.65*pi];ws=[0.3*pi,0.75*pi];Ap=1;As=40;[N,Wc]=buttord(wp/pi,ws/pi,Ap,As);[b,a]=butter(N,Wc)%[b,a]=butter(n,Wn,'ftype')[H,w]=freqz(b,a);subplot(211);mag=abs(H);plot(w/pi,mag);xlabel('角频率(w)');ylabel('幅度|Ha(j\w)|');title('IIR|Ha(j\w)|');gridon;subplot(212);phase=angle(H);plot(w/pi,phase);xlabel('角频率(w)');ylabel('相位');title('IIR相位响应曲线');gridon;图像：FIR代码：>>wp1=0.4*pi;wp2=0.6*pi;>>ws1=0.3*pi;ws2=0.7*pi;>>tr_width=min((wp1-ws1),(ws2-wp2))>>tr_width=0.3142>>M=ceil(6.2*pi/tr_width)+1>>M=63>>n=[0:1:M-1];>>wc1=(ws1+wp1)/2;wc2=(wp2+ws2)/2;>>wc=[wc1/pi,wc2/pi];>>window=hanning(M);>>[h1,w]=freqz(window,1);>>figure(1);>>subplot(2,1,1)>>stem(window);>>axis([06001.2]);>>grid;>>xlabel('n');>>title('Hanning窗函数');>>subplot(2,1,2)>>plot(w/pi,20*log(abs(h1)/abs(h1(1))));>>axis([01-3500]);>>grid;>>xlabel('w/\pi');>>ylabel('幅度(dB)');>>title('Hanning窗函数的频谱');>>hn=fir1(M-1,wc,hanning(M));>>[h2,w]=freqz(hn,1,512);>>figure(2);>>subplot(2,1,1)>>stem(n,hn);>>axis([060-0.250.25]);>>grid;>>xlabel('n');>>ylabel('h(n)');>>title('Hanning窗函数的单位脉冲响应');>>subplot(2,1,2)>>plot(w/pi,20*log(abs(h2)/abs(h2(1))));>>grid;>>xlabel('w/\pi');>>ylabel('幅度(dB)');>>figure(3);>>phase=angle(h1);>>plot(phase);>>axis([1pi-10]);>>xlabel('w/\pi');>>ylabel('线性相位');>>title('Hanning窗函数相位特性曲线')