实验7：无限冲激相应滤波器(IIR)算法实验.ppt

文档介绍：实验7:无限冲激响应滤波器(IIR)算法实验
实验目的
掌握设计IIR数字滤波器的原理和方法。参考《数字信号处理教程》。
熟悉IIR数字滤波器特性。
了解IIR数字滤波器的设计方法。
计算机
实验设备
实验原理
1、无限冲激响应数字滤波器的基础理论。
2、模拟滤波器原理(巴特沃斯滤波器、切比雪夫滤波器、椭圆滤波器、贝塞尔滤波器)。
3、数字滤波器系数的确定方法。
4、根据要求设计低通IIR滤波器:
要求:低通巴特沃斯滤波器在其通带边缘1kHz处的增益为-3dB,12kHz处的阻带衰减为30dB,采样频率25kHz。
确定待求通带边缘频率fp1Hz、待求阻带边缘频率fs1Hz和待求阻带衰减-20logδsdB。
模拟边缘频率为:fp1=1000Hz,
fs1=12000Hz
阻带边缘衰减为:-20logδs=30dB
用Ω=2πf/fs把由Hz表示的待求边缘频率转换成弧度表示的数字频率,得到Ωp1和Ωs1。
Ωp1=2πfp1/fs=2π1000/25000=
Ωs1=2πfs1/fs=2π12000/25000=
计算预扭曲模拟频率以避免双线性变换带来的失真。
由w=2fs tan(Ω/2)求得wp1和ws1,单位为弧度/秒。
wp1=2fs tan(Ωp1/2)=
ws1=2fs tan(Ωs1/2)=
由已给定的阻带衰减-20logδs确定阻带边缘增益δs。
因为-20logδs=30,所以logδs=-30/20,δs=
计算所需滤波器的阶数:
因此,一阶巴特沃斯滤波器就足以满足要求。
一阶模拟巴特沃斯滤波器的传输函数为:H(s)=wp1/(s+wp1)=/(s+)
由双线性变换定义s=2fs(z-1)/(z+1)得到数字滤波器的传输函数为:
因此,差分方程为:
y[n]=[n-1]+[n] +[n-1]
实验程序流程图
开始
初始化工作变量
调用波形发生子程序产生混叠的波形(高频+低频)
调用IIR滤波子程序计算当前输出
波形发生
计算步长
用标准C的sin函数和cos函数计算当前波形值
返回波形值
IIR滤波
用滤波器系数乘以保存的N-1个输入输出值和当前输入值并求和
返回计算结果
实验步骤
1、实验准备:
设置软件仿真模式。
S。
2、打开工程,浏览程序,工程目录为
C:\ICETEK\VC5509Ae\VC5509Ae\Lab0502-IIR\。
3、编译并下载程序。
4、打开观察窗口: