模拟滤波器及IIR数字滤波器的设计-豆柴文库

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实验三模拟滤波器及IIR数字滤波器的设计
模拟滤波器的设计
设计一个巴特沃斯模拟低通滤波器，以满足：通带截止频率，通带最大衰减，阻带截止频率，阻带最小衰减。要求绘出滤波器的幅频特性曲线。（幅度用分贝值表示）
理论分析:
[N,Wn]=buttord(Wp,Ws,Rp,Rs,'s')
其中，参数Wp和Ws分别是通带边界频率和阻带边界频率，Wp和Ws的单位是rad/s。Rp和Rs分别为通带最大衰减和阻带最小衰减（dB）。返回的参数N和Wn分别为滤波器的阶数和3dB截止频率。对于带通和带阻滤波器，Wp和Ws都是二维向量，向量的第一个元素对应低端的边界频率，第二个元素对应高端的边界频率。
[B,A]=butter(N,Wn,'s')
其中，N和Wn分别为滤波器的阶数和3dB截止频率。利用此函数可以获得低通和带
通滤波器系统函数的分子多项式（B）和分母多项式（A）的系数。
H=freqs(B,A,w)
其中，B和A分别表示滤波器系统函数的分子多项式和分母多项式的系数。该函数返
回矢量w指定的那些频率点上的频率响应，w的单位是rad/s。不带输出变量的freqs函数，
将绘制出幅频和相频曲线。
源程序:
wp=2*pi*5;
ws=2*pi*12;
rp=2;
rs=30;
[N,Wn]=buttord(wp,ws,rp,rs,'s');
[B,A]=butter(N,Wn,'s');
w=0:300;
h=freqs(B,A,w);
H=20*log10(abs(h));
plot(w,H);
title('巴特沃斯低通滤波器的幅频特性');
xlabel('频率/Hz');
ylabel('幅度/db');

实验结果:

设计一个巴特沃斯模拟高通滤波器，以满足：通带截止频率，通带最大衰减，阻带截止频率，阻带最小衰减。要求绘出滤波器的幅频特性曲线。（幅度用分贝值表示）
理论分析:
[N,Wn]=buttord(Wp,Ws,Rp,Rs,'s')
其中，参数Wp和Ws分别是通带边界频率和阻带边界频率，Wp和Ws的单位是rad/s。Rp和Rs分别为通带最大衰减和阻带最小衰减（dB）。返回的参数N和Wn分别为滤波器的阶数和3dB截止频率。对于带通和带阻滤波器，Wp和Ws都是二维向量，向量的第一个元素对应低端的边界频率，第二个元素对应高端的边界频率。
[B,A]=butter(N,Wn,'high','s')
可以获得高通滤波器系统函数的分子多项式（B）和分母多项式（A）的系数。
H=freqs(B,A,w)
其中，B和A分别表示滤波器系统函数的分子多项式和分母多项式的系数。该函数返
回矢量w指定的那些频率点上的频率响应，w的单位是rad/s。不带输出变量的freqs函数，
将绘制出幅频和相频曲线。
源程序:
wp=2*pi*20;
ws=2*pi*10;
rp=3;
rs=15;
[N,Wn]=buttord(wp,ws,rp,rs,'s');
[B,A]=butter(N,Wn,'high','s');
w=0:400;
h=freqs(B,A,w)
H=20*log10(abs(h));
plot(w,H);
title('巴特沃斯高通滤波器的幅频特性');
xlabel('频率/Hz');
ylabel('幅度/db');
实验结果:

设计一个巴特沃斯模拟带通滤波器，以满足：通带范围为10Hz～25Hz，阻带截止频率分别为5Hz、30Hz，通带最大衰减为3dB，阻带最小衰减为30dB。要求绘出滤波器的幅频特性曲线。（幅度用分贝值表示）
理论分析:
[N,Wn]=buttord(Wp,Ws,Rp,Rs,'s')
其中，参数Wp和Ws分别是通带边界频率和阻带边界频率，Wp和Ws的单位是rad/s。Rp和Rs分别为通带最大衰减和阻带最小衰减（dB）。返回的参数N和Wn分别为滤波器的阶数和3dB截止频率。对于带通和带阻滤波器，Wp和Ws都是二维向量，向量的第一个元素对应低端的边界频率，第二个元素对应高端的边界频率。
[B,A]=butter(N,Wn,'s')
其中，N和Wn分别为滤波器的阶数和3dB截止频率。利用此函数可以获得低通和带
通滤波器系统函数的分子多项式（B）和分母多项式（A）的系数。
H=freqs(B,A,w)
其中，B和A分别表示滤波器系统函数的分子多项式和分母多项式的系数。该函数返
回矢量w指定的那些频率点上的频率响应，w的单位是rad/s。不带输出变量的freqs函数，
将绘制出幅频和相频曲线。
源程序:
wp=[2*pi*102*pi*25];
ws=[2*pi*52*pi*30];
rp=3;
rs=30;
[N,Wn]=buttord(wp,ws,rp,rs,'s');
[B,A]=butter(N,Wn,'s')