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數字信號處理一IIR一FIR數字濾波器設計

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更新時間：2017-05-31
發布人：zywsnbb

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數字信號處理-IIR-FIR數字濾波器設計一、課程設計的目的與要求
1.掌握利用雙線性變換法設計IIR數字濾波器的原理和具體方法。
2.深入理解利用雙線性變換法設計IIR數字濾波器的優缺點及使用范圍。
3.加深對窗函數設計FIR數字濾波器的基本原理的理解。
4.學習用MATLAB語言的窗函數法編寫設計FIR數字濾波器的程序。
5.了解MATLAB有關窗函數法設計常用的子函數。
二、設計正文
2.1 設計要求
1. 使用雙線性變換設計IIR數字濾波器設計用雙線性變換設計巴特沃茲濾波器，技術指標是：0.89125≤∣H(ejω)∣≤1, 0≤ω≤0.2π ∣H(ejω)∣≤0.17783, 0.3π≤ω≤π
用絕對指標表示為：ωp = 0.2π ωs = 0.3π δ1 = 1-0.89125 = 0.10875 δ2 = 0.17783
2.用Kaiser窗法設計一個高通濾波器，滿足技術指標∣H(ejω)∣≤0.021,∣ω∣≤0.35π
0.979≤∣H(ejω)∣≤1.021, 0.5π≤ω≤π。
用絕對指標要求來表示為：ωp = 0.5π，ωs = 0.35π，δ1 =δ2 =δ=0.021。
2.2設計原理
2.2.1．IIR數字濾波器：
IIR數字濾波器的設計一般是利用目前已經很成熟的模擬濾波器的設計方法來進行設計，通常采用模擬濾波器原型有butterworth函數、chebyshev函數、bessel函數、橢圓濾波器函數等。IIR數字濾波器的設計步驟：
① 按照一定規則把給定的濾波器技術指標轉換為模擬低通濾波器的技術指標；
② 根據模擬濾波器技術指標設計為響應的模擬低通濾波器；
③ 跟據脈沖響應不變法和雙線性不變法把模擬濾波器轉換為數字濾波器；
④ 如果要設計的濾波器是高通、帶通或帶阻濾波器，則首先把它們的技術指標轉化為模擬低通濾波器的技術指標，設計為數字低通濾波器，最后通過頻率轉換的方法來得到所要的濾波器。
在MATLAB中，經典法設計數字濾波器主要采用以下步驟：

圖1.1 IIR數字濾波器設計步驟
2.2.2．FIR數字濾波器：
FIR數字濾波器的系統函數無分母，為，系統頻率響應可寫成：...

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