数字信号处理实验四报告

实验4 IIR滤波器设计一、实验目的1.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。2.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。3.熟悉巴特沃思滤波器、切比雪夫滤波器和椭圆滤波器的频率特性。二、实验内容1）fc=0.3kHz，=0.8dB，fr=0.2kHz，At=20dB，T=1ms；设计一切比雪夫高通滤波器，观察其通带损耗和阻带衰减是否满足要求。2）fc=0.2kHz，=1dB，fr=0.3kHz，At=25dB，T=1ms；分别用脉冲响应不变法及双线性变换法设计一巴特沃思数字低通滤波器，观察所设计数字滤波器的幅频特性曲线，记录带宽和衰减量，检查是否满足要求。比较这两种方法的优缺点。3）利用双线性变换法分别设计满足下列指标的巴特沃思型、切比雪夫型和椭圆型数字低通滤波器，并作图验证设计结果: fc =1.2kHz，0.5dB，fr =2kHz,，At40dB，fs =8kHz。比较这三种滤波器的阶数。(4) 分别用脉冲响应不变法和双线性变换法设计一巴特沃思型数字带通滤波器，已知fs=30kHz，其等效的模拟滤波器指标为3dB，2kHzf3kHz；At5dB, f 6kHz；At20dB，f1.5kHz 。由上图可以看出，用脉冲响应不变法由于滤波器的混叠作用在过度带和阻带都衰减的较双线性变换法慢。