实验五IIR数字滤波器设计及软件实现Word文件下载.docx
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日空fex-ai□ini■口
（a）y（t）自勺波形
00.0020.0040OOB0.0080'
.0100120.0140.3160.018002
t/s
（b）艸）的频谱
15051
o.o
UM
0.5
02C0400GDOSOO1000120014001S0018002000
带通滤波器
低通滤波器
带阻滤波器
、实验结论：
由上面所绘图形可知，利用数字滤波器完全可以将时域混叠而频域未混叠
的波形分开，达到滤波目的。
四、思考题
（1）请阅读信号产生函数mstg，确定三路调幅信号的载波频率和调制信号频率。
答：
第一路调幅信号的调制信号频率为100HZ，载波频率为1000HZ;
第二路调幅信号的调制信号频率为50HZ，载波频率为500HZ;
第三路调幅信号的调整信号频率为25HZ，载波频率为250HZ。
（2）信号产生函数mstg中采样点数N=1600，对st进行N点FFT可以得到6根理想谱线。
如果取N=1800，可否得到6根理想谱线？
为什么？
N=2000呢？
请改
变函数mstg中采样点数N的值，观察频谱图验证您的判断是否正确？
答：
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=25X400Hz，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=800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=1000，不是400的整数倍，不能得到6根理想谱线。
（3）修改信号产生函数mstg，给每一路调幅信号加入载波成分，产生AM信号,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。
Figure1
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2
（a）逑）的SSflJ
4
00.0020.00400080.0080'
.010012Q01403160.018002
*
o
2C
Do
00
o'
200
4—
oo
6
可以观察到AM的频谱中含有离散的载波分量，且占用很大比重
五、实验程序:
1、信号产生函数mstg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=500HZfm2=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=250HZfm3=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（211）
plot（t,st）;
gridon;
xlabel（'
t/s'
）;
ylabel（'
s（t）'
axis（[0,TP/4,min（st）,max（st）]）;
title（'
（a）s（t）的波形'
）
subplot（212）
stem（f,abs（fxt）/max（abs（fxt））,'
.'
（b）s（t）的频谱'
axis（[0,FS/5,0,1.2]）;
f/HZ'
幅度'
2、高通滤波器的程序
%高通滤波器设计fp=800;
fs=700;
Fs=10000;
wp=2*fp/Fs;
ws=2*fs/Fs;
rp=1;
rs=40;
st=mstg;
T=1/Fs;
Tp=N*T;
k=0:
f=k/Tp;
[N1,wpo]=ellipord（wp,ws,rp,rs）;
%确定最小阶数和截止频率
[B,A]=ellip（N1,rp,rs,wpo,'
high'
%求传递函数的分子分母系数y=filter（B,A,st）;
%滤波
fyt=fft（y,N）;
%求其频谱
subplot（2,1,1）,plot（t,y）,gridon;
）,ylabel（'
y（t）'
）,axis（[0,Tp/4,min（y）,max（y）]）,title（'
（a）y（t）的波形'
）subplot（2,1,2）;
stem（f,abs（fyt）/max（abs（fyt））,'
（b）y（t）的频谱'
）axis（[0,Fs/5,0,1.2]）;
f/Hz'
幅度'
3、带通滤波器
%带通滤波器
fpl=400;
fpu=600;
fsl=350;
fsu=650;
wp=[2*fpl/Fs,2*fpu/Fs];
ws=[2*fsl/Fs,2*fsu/Fs];
[B,A]=ellip（N1,rp,rs,wpo）;
y=filter（B,A,st）;
的频谱'
grid;
（b）y（t）axis（[0,Fs/5,0,1.2]）;
4、低通滤波器设计
%低通滤波器
fp=350;
fs=400;
t=0:
[N1,wpo]=ellipord（wp,ws,rp,rs）;
[B,A]=ellip（N1,rp,rs,wpo）;
y=filter（B,A,st）;
subplot（2,1,1）,plot（t,y）,grid,xlabel（'
5、带阻滤波器的设计
%带阻滤波器的设计
fpl=350;
fpu=700;
fsl=400;
fsu=600;
wp=[2*fpl/Fs,2*fpu/Fs];
stop'
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