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实验三IIR数字滤波器的设计PPT学习教案.pptx
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实验三
IIR
数字滤波器的设计
一、实验目的
掌握双线性变换法及脉冲相应不变法设计
IIR
数字滤波器的具体设
计方法及其原理,熟悉用双线性变换法及脉冲响应不变法设计低
通、高通和带通
IIR
数字滤波器的计算机编程。
观察双线性变换及脉冲响应不变法设计的滤波器的频域特性,了
解双线性变换法及脉冲响应不变法的特点。
熟悉
Butterworth
滤波器、
Chebyshev
滤波器和椭圆滤波器的频
率特性。
第
1
页
/
共
23
页
二、实验原理与方法
(1)
脉冲响应不变法
用数字滤波器的单位
脉冲响应序列
h(n)
模
仿模拟滤波器的冲激
响应
ha(t),
让
h(n)
正
好等于
ha(t)
的采样值,即
h(n)= ha(nT)
其中
T
为采样间隔,如果以
Ha(S)
及
H(z)
分别表示
ha(t)
的拉式变换及
h(n)
的
Z
变换
第
2
页
/
共
23
页
(2)
双线性变换法
以低通数字滤波器为例,将设计步骤归纳如下:
确定数字滤波器的性能指标:通带临界频率
fp
、阻带临界频率
fr
;通带内的最大衰减
Ap
;
阻带内的最小衰减
Ar
;采样周期
T
;
确定相应的数字角频率,
ωp=2πfpT
;
ωr=2πfrT
;
计算经过预畸的相应模拟低通原型的频率
根据
Ωp
和
Ωr
计算模拟低通原型滤波器的阶数
N
,并求得低通原型的传递函数
Ha(s)
;
用上面的双线性变换公式代入
Ha(s)
,求出所设
计的传递函数
H(z)
;
分析滤波器特性,检查其指标是否满足要求。
第
3
页
/
共
23
页
)
2
w
t
an
(
T
2
Ω
三、实验内容及步骤
(1)
、
fp=0.3KHz,Ap=0.8dB,
fr=0.2KHz,Ar=20dB,T=1ms
;设计一
Chebyshev
高通滤波器;观
察其通带损耗
和阻带衰减是否满足
要求。
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