数字滤波器课程设计

1、课程设计课程设计名称：数字信号处理课程设计专科班：电信1203学生名称：刘海峰学号：201216020307讲师：赵丽红课程设计时间：2015/07/01-2015/07/06电子信息工程学科课程设计任务书学生名称有害峰专业班电信1203学号201216020307标题目采用双线性变换法，设计了原型低通作为切比主厨II型数字IIR低通滤波器。作业的性质其他任务来源DSP导师赵丽红同一组的名称自己主要内容用双线性变换法设计原型的低通是切比塞夫II型数字IIR低通滤波器，通过带边界频率分别为400Hz、关闭边界频率分别为500Hz、通过带最大衰减1dB、关闭最小衰减40dB、采样频率为2000Hz

2、、用MATLAB绘制振幅频率特性，需要绘制和分析滤波传输函数。信号通过牙齿过滤器。其中300Hz、600Hz、过滤器的输出是什么？用Matlab确认结论并提供图形。工作要求1.掌握了用双线性变换法设计原型的低通型切比塞夫II型数字IIR低通滤波器的原理和设计方法。2、找到设计的滤波器的ZT变换。3、使用MATLAB绘制幅频特性图。4、检查设计的过滤器。工具书1，程培青，数字信号处理教程，清华大学出版社，20012，Sanjit K. Mitra，孙红，吕尚宇翻译，数字信号处理实验指导书（MATLAB版），电子工业出版社，2005年1月3，郭士剑等MATLAB 7.x数字信号处理，人民邮政出版社

3、，2006年4，晕书，数字信号处理 理论算法与实现，清华大学出版社，2003年审查意见讲师签名：教务室主任签署：2015年七月6日说明：牙齿表由导师填写，教务室主任审查后专题选择学生，设计(论文)首页一.技术要求n双线性变换法设计了切比塞夫II型数字IIR低通滤波器。n必须是通过频带边界频率400Hz。n电阻带边界频率分别为500Hz。n波段最大衰减1dB，n电阻带最小衰减40dB，n采样频率为2000Hz。二、设计原则IIR过滤器设计包括三个阶段。1提供所需过滤器的技术指标。设计H(z)以接近所需规格。实现设计的H(z)的最常用方法是利用模拟滤波器的设计方法。因此，IIR数字低通滤波器的设计

4、阶段是根据1特定规则将给定数字滤波器的技术指标转换为模拟低通滤波器的技术指标。根据转换后的技术指标将模拟低通滤波器G(s): 根据特定规则将G(s)转换为H(z)。在牙齿过程中，您使用了许多MATLAB的函数，例如，用于设计Chebyshev低通滤波器的函数afd_chebl、用于从直接转换到级联函数dir2cas、用于转换为双线性转换的函数bilinear等。例如，用于设计Chebyshev低通滤波器的AFD _ Chebl。其中AFD _chebl用作模拟指标，用于设计低通模拟滤波器，而bilinear用于使用双线性变换方法将模拟低通滤波器转换为数字低通滤波器。三.程序流程图4:源代码(完

5、美版本)%归一化低通滤波器技术指标ClcClear allAP=1；%最大主动脉衰退As=40%最小阻力衰减W=2000%采样周期Wp=400%通过频带边界频率Ws=500%电阻边界频率Wp=2*pi*Wp/W : %规范化的通过频带边界频率Ws=2*pi*Ws/W : %规格化电阻边界频率wp1=tan(WP/2)；%模拟低通滤波器通带边界频率ws1=tan(ws/2)；%模拟低通滤波器阻塞边界频率%规范化的cheby shepher II低通模拟滤波器n，wn=cheb2 ord (wp1、ws1、AP、as、s)；确定%过滤器顺序和频率尺度缩放系数BT，AT=cheby2(N，As，Wn

6、，s)；%传输函数系数Z，P，K=cheb2ap(N，As)；%最小阻力衰减为As(DB)的N阶正则化模拟切比塞夫2型低通滤波器的零点、极点和增益系数H，W=zp2tf(Z，P，K)；%转移函数物理和化学形式FigureP，Q=freqs(H，W)；Freqs(H，W)；%模拟过滤器的H(jw)的复频域响应拉普拉斯格式。(自动选择200个频率点进行频率响应计算)FigureSubplot(1，1，1)；fk=0:12000/512:12000；Wk=2 * pi * fkHk=freqs(BT、AT、wk)；%选择wk频率点以计算频率响应出图(fk/1000，20 *记录10(ABS(hk)；

7、Grid onXlabel(频率)Ylabel(增益衰减)使用%双线性变换方法将H(s)转换为数字过滤器H(z)num，den=bill inear(Bt，at，0.5)；%复合变量映射z，p，k=tf2zp(num，den)；显示% transfer函数Disp(分子系数3360)；disp(num)；Disp(分母系数：)；disp(den)；%增益响应计算w=0: pi/2553360 pi；H=freqz(num，den，w)；g=20 * log 10(ABS(h)；计算%增益衰减Figure出图(w/pi，g)；Grid on% Chebyshev低通滤波器幅频特性绘制axis(0

8、 1-100 1)；xlabel( omega/ pi)；Ylabel(增益/dB)；Title(切比塞夫2型低通滤波器振幅频率响应曲线)FigureZplane(z，p)；绘制% eximum图形axis(-2 2-2 2)；标题(零极图)；FigureSubplot(1，1，1)、Plot (w/pi，angle(h)/pi)；Grid onXlabel(规范化角频率)；Ylabel(拓扑响应)；% Chebyshev低通滤波器相位频率特性绘制axis(0 1-1 1)；%输入信号技术指标F1=300F2=600T=0:0.000533601x1=sin(2 * pi * f1 * t)；

9、%X1信号x2=sin(2 * pi * F2 * t)；%X2信号X=x1 x2%X信号FigureSubplot(2，1，1)；出图(x1)；Grid on绘制% X1波形图Axis(0，50*pi，-3，3)；xlabel(t)；ylabel(x1)；标题(x1波形)；Subplot(2，1，2)；出图(x2)；Grid on绘制% X2波形图Axis(0，50*pi，-3，3)；xlabel(t)；ylabel(x2)；标题(x2波形)；FigureSubplot(2，1，1)；出图(x)；Grid on绘制% x波形图Axis(0，50*pi，-3，3)；xlabel(t)；ylab

10、el(x)；标题(输入x波形)；Y=过滤器(num、den、x)；信号%X通过切比塞夫II数字低通滤波器输出ySubplot(2，1，2)出图(y)；Grid on绘制% output y的波形图Axis(0，50*pi，-3，3)；xlabel(t)；ylabel(y)；标题(过滤器输出y波形)；FigureSubplot(2，1，1)；出图(ABS(FFT(x)；Grid on绘制%输入信号频域波形Axis(0，800，0，300)；Xlabel(频率)；Ylabel(振幅)；标题(过滤器输入x的频域波形)；Subplot(2，1，2)；出图(ABS(FFT(y)；Grid on绘制%输出

11、信号频域波形Axis(0，800，0，300)；Xlabel(频率)；Ylabel(振幅)；标题(滤波输出y的频域波形)；V.模拟结果图1:模拟滤波复合频域响应(振幅-频率响应-相位响应)图2:cheby shepher 2数字低通滤波器幅频率响应曲线图3:传输函数极0度图4:拓扑频率响应曲线图5:输入信号波形曲线图6:输入信号通过过滤器输出信号时域波形图7:输入信号通过过滤器输出信号频域波形图9:传输函数系数为六。结论分析1.通过带边界正则化角频率0.4*pi，阻力边界正则化角频率0.5*pi。复合技术要求2.通过频带边界频率400Hz、关闭边界频率500Hz、输入信号频率为300Hz和600Hz时，300Hz可以通过牙齿滤波，600Hz可以过滤。复合技术要求3.对应于频域波形复合技术要求Vii .参考资料n程佩青，数字信号处理教程，清华大学出版社，2001N Sanjit K. Mitra着作，孙红，吕尚宇翻译，数字信号处理实验指导书（MATLAB版），电子工业出版社，2005年1月n郭士剑等MATLAB 7.x数字信号处理，人民邮政出版社，2006年n湖光书，数字信号处理 理论算法与实现，清华大学出版社，2003年8.实验经验1.这次课程设计再次让我感觉到MATLAB软件功能强大，以后要加强MATLAB等工具性软件的学习2.平时，我在理