该文档为《基于MATLAB的IIR与FIR滤波器设计》系列实验中的第五部分,专注于使用MATLAB进行数字滤波器的设计和分析,涵盖了无限脉冲响应(IIR)及有限脉冲响应(FIR)滤波器的具体实现方法。
基于MATLAB的IIR和FIR滤波器设计实验涵盖了数字滤波器的设计方法:
对于IIR(无限脉冲响应)滤波器,在MATLAB中可以使用以下函数进行辅助设计:
1. 函数buttord和cheb1ord用于确定低通原型巴特沃斯与切比雪夫滤波器的阶数及截止频率。
2. [num,den]=butter(N,Wn) 和[num,den]=cheby1(N,Wn),[num,den]=cheby2(N,Wn) 用来设计不同类型的IIR数字滤波器。
3. 函数lp2hp,lp2bp,lp2bs用于将低通滤波器转换为高通、带通或带阻类型。
4. 使用bilinear函数可以对模拟滤波器进行双线性变换以求得相应的数字滤波器传输系数。
5. 利用impinvar实现脉冲响应不变法,由模拟滤波器生成对应的数字滤波器。
对于FIR(有限脉冲响应)滤波器,在MATLAB中可以使用以下函数:
1. fir1用于设计基本的FIR低通、高通等类型的滤波器。
2. kaiserord用来估计凯塞窗下最优阶数,计算出所需的参数如[n,Wn,beta,ftype] 以实现特定性能指标的设计目标;
3. remezord和remez分别提供了一种基于切比雪夫误差最小化的方法来确定等波纹滤波器的阶数以及设计此类滤波器。
4. 学习FIR数字滤波器的具体设计方法,包括如何利用MATLAB中的实例代码进行实现;
5. 根据给定的冲激响应函数绘制出相应的幅度和相位频响曲线,并分析其特性与应用场合。
实验内容还包括通过具体例子(如使用凯塞窗设计一个FIR低通滤波器)来加深理解。