IIR数字滤波器的设计及软件实现Word下载.docx
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因为信号st是周期序列,谱分析时要求观察时间为整数倍周期。
分析可知,st的每个频率成分都是25Hz的整数倍。
采样频率Fs=10kHz=25×
400Hz,即在25Hz的正弦波的1个周期中采样400点。
所以,当N为400的整数倍时一定为st的整数个周期。
因此,采样点数N=1600和N=2000时,对st进行N点FFT可以得到6根理想谱线。
如果取N=1800,不是400的整数倍,不能得到6根理想谱线。
(1)N=1600时:
(2)N=1800时:
(3)N=2000S时:
3、修改信号产生函数mstg,给每路调幅信号加入载波成分,产生调幅(AM)信号,重复本实验,观察AM信号与抑制载波调幅信号的时域波形及其频谱的差别。
AM信号表示式:
取值:
,
,结果见(附录Ⅰ)
二.实验结果(程序附录Ⅱ)
原信号输出:
低通输出:
带通输出:
高通输出:
附录(Ⅰ):
附录(Ⅱ):
%主函数
%IIR数字滤波器设计及软件实现
clearall;
%调用信号产生函数mstg产生又三路抑制载波调幅信号相加构成的复合信号
symsst;
symst;
st=mstg;
%低通滤波器设计与实现
Fs=10000;
T=1/Fs;
n=800;
Tp=n*T;
k=0:
n-1;
f=k/Tp;
fp=280;
fs=450;
wp=2*fp/Fs;
ws=2*fs/Fs;
rp=0.1;
rs=60;
%DF指标;
(低通滤波器的通阻带边界频率)
[N,wp0]=ellipord(wp,ws,rp,rs);
%调用ellipod计算椭圆DF阶数N和通带截止频率wp
[B,A]=ellip(N,rp,rs,wp0);
%调用ellip计算椭圆带通DF系统函数系数向量B和A
y1t=filter(B,A,st);
%滤波器的软件实现
fyt=fft(y1t,n);
%下面为绘图部分
figure
(2);
subplot(3,1,1);
myplot(B,A);
yt='
y_1(t)'
;
subplot(3,1,2);
tplot(y1t,T,yt);
subplot(3,1,3);
stem(f,abs(fyt)/max(abs(fyt)),'
.'
);
grid;
title('
(c)s(t)的频谱'
axis([0,Fs/5,0,1.2]);
xlabel('
f/Hz'
ylabel('
幅度'
%带通滤波器的实现与设计
fpl=440;
fpu=560;
fsl=275;
fsu=900;
wp=[2*fpl/Fs,2*fpu/Fs];
ws=[2*fsl/Fs,2*fsu/Fs];
y2t=filter(B,A,st);
fyt=fft(y2t,n);
figure(3);
%高通滤波器的实现与设计
fp=890;
fs=600;
[B,A]=ellip(N,rp,rs,wp0,'
high'
y3t=filter(B,A,st);
fyt=fft(y3t,n);
figure(4);
clc;
clear
%子程序
%产生信号程序
functionst=mstg
N=800
FS=10000;
T=1/FS;
TP=N*T;
t=0:
T:
(N-1)*T;
K=0:
N-1;
f=K/TP;
fc1=FS/10;
%第一路调幅信号的载波频率fc1=1000HZ
fm1=fc1/10;
%第一路调幅信号的调制信号频率为fm1=100hz.
fc2=FS/20;
%第二路调幅信号的载波频率fc2=500HZ
fm2=fc2/10;
%第二路调幅信号的调制信号频率为fm2=50hz.
fc3=FS/40;
%第三路调幅信号的载波频率fc3=250HZ
fm3=fc3/10;
%第三路调幅信号的调制信号频率为fm3=25hz.
xt1=cos(2*pi*fm1*t).*cos(2*pi*fc1*t);
xt2=cos(2*pi*fm2*t).*cos(2*pi*fc2*t);
xt3=cos(2*pi*fm3*t).*cos(2*pi*fc3*t);
st=xt1+xt2+xt3;
fxt=fft(st,N);
%计算信号st的频谱.%绘图
subplot(2,1,1)
plot(t,st);
gridon;
t/s'
s(t)'
axis([0,TP/8,min(st),max(st)]);
(a)s(t)的波形'
)
subplot(2,1,2)
stem(f,abs(fxt)/max(abs(fxt)),'
(b)s(t)的频谱'
axis([0,FS/5,0,1.2]);
f/HZ'
%损耗输出波形
functionmyplot(B,A)
[H,W]=freqz(B,A,1000);
m=abs(H);
plot(W/pi,20*log10(m/max(m)));
\omega/\pi'
幅度(dB)'
axis([0,1,-80,5]);
(a)s(t)损耗函数曲线'
%滤波器输出波形
functiontplot(xn,T,yn)
n=0:
length(xn)-1;
t=n*T;
plot(t,xn);
y(n)'
axis([0,t(end),min(xn),1.2*max(xn)])
(b)s(t)的波形'