用雙線性變換法設計IIR數字濾波器

2022-12-08 08:00:02 字數 1260 閱讀 9321

一.實驗目的:

1) 熟悉用雙線性變換法設計iir數字濾波器的原理和方法。

2) 掌握數字濾波器設計的計算機**方法。

3) 觀察對心電圖訊號的實際濾波作用,獲得數字濾波的感性認識。

二.實驗內容:

1) 用雙線性變換法設計巴特沃斯iir數字濾波器。設計指標為:通帶內頻率低於0.

3πrad時,最大衰減小於2db;在阻帶[0.6π,π]頻率區間上,最大衰減大於20db。

2) 繪出數字濾波器的幅頻響應特性曲線、相頻特性曲線和零極圖。

三.實驗程式:

wp=0.3*pi;

ws=0.6*pi;

rp=2;as=20;

fs=100;t=1/fs;

omgp=(2/t)*tan(wp/2);%原型通帶頻率預修正

omgs=(2/t)*tan(ws/2);%原型阻帶頻率預修正

[n,omgc]=buttord(omgp,omgs,rp,as,'s');%計算階數n和截至頻率

[ba1,aa1]=butter(n,omgc,'s');%求模擬濾波器係數

[bd,ad]=bilinear(ba1,aa1,fs)%用雙線性變換法求數字濾波器係數b,a

[sos,g]=tf2sos(bd,ad);%由直接型變換為級聯型

[h,w]=freqz(bd,ad);%求數字系統的頻率特性

subplot(2,2,1);plot(w/pi,abs(h));

title('幅度響應');axis([0,1,0,1.1]);

subplot(2,2,2);plot(w/pi,angle(h)/pi);

title('相位響應');axis([0,1,-1,1]);

subplot(2,2,3);zplane(bd,ad);

title('零極圖');axis([-1.1,1.1,-1.1,1.1]);

四.實驗結果:

程式執行結果:bd =0.0780 0.2339 0.2339 0.0780

ad =1.0000 -0.7958 0.5020 -0.0824

五.總結:

通過這個實驗,對設計數字濾波器的整個過程有了比較好的掌握。其中雙線性變換法,巴特沃斯設計模擬濾波器的運用,也比較熟悉了。這次實驗,使我熟悉了濾波器設計的一般原理,對濾波器有了乙個感性的認識;學會了數字濾波器設計的一般步驟;加深了對濾波器設計中產生誤差的原因以及雙線性變換法優缺點的理解和認識。

總之,使理論聯絡了實際,鞏固並深化了對課本基本知識的認識和理解,使理論得以昇華。

02線性變換及其矩陣

第二講線性變換及其矩陣 一 線性變換及其運算 定義 設v是數域k上的線性空間,t是v到自身的乙個對映,使得對於v中的任意元素x均存在唯一的yv與之對應,則稱t為v的乙個變換或運算元,記為 tx y 稱y為x在變換t下的象,x為y的原象。若變化t還滿足 t kx ly k tx l ty x,yv,k...

第七章線性變換小結

本章的重點 線性變換的矩陣以及它們對角化的條件和方法.本章的難點 不變子空間的概念和線性變換與矩陣的一一對應關係.線性變換是線性代數的中心內容之一,它對於研究線性空間的整體結構以及向量之間的內在聯絡起著重要作用.線性變換的概念是解析幾何中的座標變換 數學分析中的某些變換替換等的抽象和推廣,它的理論和...

第六章線性空間與線性變換 考研

1 驗證 1 2階矩陣的全體 2 主對角線上的元素之和等於0的2階矩陣的全體 3 2階對稱矩陣的全體.對於矩陣的加法和乘數運算構成線性空間,並寫出各個空間的乙個基 解 1 設分別為二階矩陣,則顯然 從而對於矩陣的加法和乘數運算構成線性空間 是的乙個基.2 設,是乙個基 3 設,則 從而,故,所以對於...