2.巴特沃斯带阻IIR数字滤波器设计
1.设计思路—基于冲激响应不变法的IIR数字滤波器设计bowie
冲激响应不变法的设计原理是利用数字滤波器的单位抽样响应序列H(z)来逼近模拟滤波器的冲激响应g(t)。
按照冲激响应不变法的原理,通过模拟滤波器的系统传递函数G(s),可以直接求得数字滤波器的系统函数H(z),其转换步骤如:
(1) 利用 = T (可由关系式Zl hou esT推导出),将 p, s转换成 p, s ,而 p, s不变;
(2)
求解低通模拟滤波器的传递函数G(s);
(3) 将模拟滤波器的传递函数G(s)转换为数字滤波器的传递函数H(z)。
尽管通过冲激响应不变法求取数字滤波器的系统传递函数比较方便,并具有良好的时域逼特
性,但若G(s)不是带限的,或是抽样频率不高,那么在 H(ej )泄露的意思中将发生混叠失真,数字滤波器的频率响应不能重现模拟滤波器的频率响应。只有当模拟滤波器的频率响应在超过折叠频率后的衰减很大时,混叠失真才很小,此时采样脉冲响应不变法设计的数字滤波器才能满足设计的要求,这是冲激响应不变法的一个严重的缺点。
tiny2.设计要求及方案
设计一带阻巴斯沃特IIR滤波器,要求如下:
带纹波为Rp=1dB,
通带上、下限角频率为0.11 、0.81 ,
阻带上、下限角频率为0.31 、0.61 ,
阻带最小衰减 s=40dB,采样频率fs=15000Hz
3.用MTALAB算法设计巴特沃斯带阻IIR数字滤波器i love you forever jewel
fs=15000;T=1/fs;搭配的英文
rp=1;rs=40;
wp1=0.11*pi;wp2=0.81*pi;ws1=0.31*pi;ws2=0.61*pi; %数字带阻滤波器技术指标
牛奋男
wc1=(2/T)*tan(wp1/2); %频率预畸变
wc2=(2/T)*tan(wp2/2);wr1=(2/T)*tan(ws1/2);wr2=(2/T)*tan(ws2/2);
w0=sqrt(wc1*wc2);B=wc2-wc1;
wp=1; %归一化通带截止频率
ws=wp*(wr1*B)/(w0^2-wr1^2); %归一化阻带截止频率
[N,wc]=buttord(wp,ws,rp,rs,'s'); %求滤波器阶数和3dB截止频率
[Z,P,K]=buttap(N);
[Md,Nd]=zp2tf(Z,P,K); %将零极点形式转换为传输形式
[M,N]=lp2bs(Md,Nd,w0,B); %对低通滤波器进行频率变换,转换为带阻滤波器
[h,w]=freqs(M,N); %模拟带阻滤波器的幅频响应
plot(w/(2*pi,abs(h)));grid; >> xlabel('频率/Hz');ylabel('幅度');title('模拟带阻滤波器');
等等英语
[b,a]=bilinear(M,N,15000); %对模拟滤波器双线性变换
figure(1);
freqz(b,a);[H,W]=freqz(b,a); %绘出频率响应
axis([0,1,-100,20]);
figure(2);
plot(W*fs/(2*pi),abs(H));grid on;
xlabel('频率/Hz');ylabel('幅值'); kdt
title('数字滤波器幅频响应|H(ejOmega)| ');
仿真出的幅频响应曲线图如下图2.1所示:
图2.1:幅频响应曲线
相频特性及幅度特性曲线如下图2.2所示:
dsad
图2.2:相频特性与幅度特性曲线