目录

  • 1 绪论
    • 1.1 《数字信号处理》绪论
  • 2 第一章  时域离散信号与系统
    • 2.1 典型序列
    • 2.2 信号的基本运算
    • 2.3 系统差分方程求解
    • 2.4 第1章 随堂练习
  • 3 第二章  时域离散信号与系统的频域分析
    • 3.1 序列的傅里叶变换
    • 3.2 序列的Z变换
    • 3.3 Z变换分析系统频域特性
    • 3.4 第2章 随堂练习
  • 4 第三章  离散傅里叶变换(DFT)
    • 4.1 DFT的定义
    • 4.2 DFT谱分析
    • 4.3 DFT应用举例
    • 4.4 第3章 随堂练习
  • 5 第四章 快速傅里叶变换(FFT)
    • 5.1 基2时域抽取FFT算法
    • 5.2 第4章  随堂练习
  • 6 第五章  IIR数字滤波器设计
    • 6.1 数字滤波器的基本概念
    • 6.2 IIR数字滤波器设计
    • 6.3 IIR滤波器计算机辅助设计
    • 6.4 第6章  随堂练习
  • 7 第六章  FIR数字滤波器设计
    • 7.1 线性相位FIR滤波器的条件
    • 7.2 窗函数法设计FIR滤波器
    • 7.3 FIR滤波器的计算机辅助设计
    • 7.4 第7章  随堂练习
  • 8 《DSP技术》
    • 8.1 第1章 数字信号处理和DSP系统
    • 8.2 第2章 TMS320C55x的硬件结构
    • 8.3 第3章 TMS320C55x指令系统
    • 8.4 第4章 C55x处理器的软件设计
    • 8.5 第5章 C55x片内集成外设开发及测试
    • 8.6 第6章 C55x软件设计实例
    • 8.7 DSP实践教学
  • 9 网上教学
    • 9.1 数字信号处理多媒体课件
    • 9.2 信号处理交互式CAI课件
    • 9.3 信号处理动画
    • 9.4 教学大纲进程表与教案
    • 9.5 信号处理学习指导
    • 9.6 信号处理参考资源
    • 9.7 信号处理课程设计资源库
    • 9.8 信号处理教学改革探索
    • 9.9 数字信号处理习题集
    • 9.10 数字信号处理试卷集
    • 9.11 课程互动
  • 10 《数字信号处理》课程思政
    • 10.1 课程思政教学方案
    • 10.2 课程思政教学课件
    • 10.3 课程思政参考资料
    • 10.4 课程思政视频资源
    • 10.5 融入课程思政的教案
    • 10.6 课程思政思维导图设计
  • 11 数字信号处理实践教学
    • 11.1 实验与课程设计教程
    • 11.2 实验教学大纲
    • 11.3 学生实验报告
    • 11.4 《数字信号处理》算法仿真实验系统V1.0
    • 11.5 学生创新项目和学生竞赛
  • 12 《数字信号处理实验与课程设计教程》图书所带教学资源
    • 12.1 图书所带教学资源汇总
  • 13 数字信号处理学科前沿
    • 13.1 学科前沿
      • 13.1.1 融入学科前沿知识教学方案
      • 13.1.2 教学课件
      • 13.1.3 文献阅读资料
    • 13.2 《数字信号处理与DSP技术应用》实验
    • 13.3 OBE教学大纲
  • 14 融合人工智能技术的数字信号处理教学研究
    • 14.1 将人工智能技术融入教学内容
    • 14.2 人工智能教学助手
    • 14.3 数字信号处理知识图谱
IIR滤波器计算机辅助设计


1.设计步骤(matlab语句)



(1)根据技术指标ωps ,ap ,as计算巴特沃思滤波器的阶数N和3dB截止频率ωc

[N,wc]=buttord(wp/pi,ws/pi,ap,as)

注:数字频率以π为单位。

(2)根据N,ωc确定数字滤波器H(z)分子/分母多项式的系数b,a。

低通滤波器:[b,a]=butter(N,wc)

(3)画频响特性

[H,w]=freqz(b,a,N1);

N1—做频响特性的点数。

设计巴特沃思数字低通滤波器

wp=0.2π(rad),ws=0.3π(rad),

αp=1dB,αs=50dB

%程序:

wp=0.2*pi;ws=0.3*pi;

ap=1;as=50;%滤波器的技术指标

[N,wc]=buttord(wp/pi,ws/pi,ap,as);

%设计巴特沃斯模拟低通滤波器

[b,a]=butter(N,wc);%转换为数字低通

[H,w]=freqz(b,a,1000);

%求频响特性

mag=abs(H);  

%幅频特性mag

db=20*log10((mag+eps)/max(mag));

%幅频特性db(以分贝为单位)

subplot(211);plot(w/pi,mag)

%绘出mag

subplot(212);plot(w/pi,db); 

%绘出 db













例2

设取样频率为fs1=1000Hz,用上述低通滤波器对音频信号:x(n)=x1(n)+x2(n)=sin(2π*50/fs1*n)+ sin(2π*200/fs1*n) (n=0,1,…999)进行滤波。

(1)编程绘出结果图形y(n)及其幅频谱|Y(f)|。

(2)x1(n)和x2(n),哪一个信号能够通过该滤波器?

*滤波语句:y=filter(b,a,x)

其中:x--输入信号x(n);

   y--已滤波的输出信号y(n);

   b,a--H(z)的分子/分母系数。

%程序:

fs1=1000;N=1000;

n=0:N-1;

x1=sin(2*pi*50/fs1*n);   %x1(n)

x2=sin(2*pi*200/fs1*n); %x2(n)

x=x1+x2;               %x(n)=x1(n)+x2(n)

X=fft(x,1024);        %对x(n)做fft,得其频谱X(k)

y=filter(b,a,x);       %对x(n)低通滤波,得滤波结果y(n)

Y=fft(y,1024);        %对x(n)做fft,得其频谱X(k)

f=fs1/1024*(0:511); %将频率点k转换为实际频率f

figure(2)

subplot(221);plot(x);grid on;                      

%绘x(n)

subplot(222);plot(f,abs(X(1:512)));grid on; 

%绘|X(f)|

subplot(223);plot(y);grid on;                        

%绘y(n)

subplot(224);plot(f,abs(Y(1:512)));grid on; 

%绘|Y(f)|


*只有x1(n)通过了该低通滤波器,x2(n)被滤除了。


声音和程序



IIRlvbo.m(下载附件 1.26 KB)