labview脉冲响应不变法以及双线性变换法两种方法设计IIR滤波器

简述用双线性变换法设计IIR数字滤波器的基本步骤~

（1）编写用双性变换法设计巴特沃兹低通IIR数字滤波器的程序，要求通带 内频率低于0.2pirad时，容许幅度误差在1dB之内，频率在0.3pirad到pirad 之间的阻带衰减大于10dB。
（2）用双线性变换法设计Butterworth低通IIR数字滤波器，要求使用buttord， butter和bilinear函数。滤波器技术指标：取样频率1Hz，通带内临界频率0.2Hz，通带内衰减小于1dB；阻带临界频率0.3Hz，阻带内衰减大于25dB。
（3）以pi/64为取样间隔，在屏幕上打印出数字滤波器的频率区间[0,pi] 上的幅 频响应特性曲线(|H(ejw)|或20lg|H(ejw)|)。
（4）在屏幕上打印出H（z）的分子，分母多项式系数。

扩展资料
通带截止频率为0.2prad，阻带截止频率为0.3prad，图中横坐标w是数字频率，对应的模拟频率为0-fs/2。通带截止频率为0.4prad，阻带截止频率为0.6prad
看低通滤波器的幅频特性，并掌握了用双线性变换法设计巴特沃斯低通IIR数字滤波器的方法。双线性变换法首先根据模拟滤波器的指标设计出相应的模拟滤波器，然后再讲设计好的模拟滤波器转换成满足给定指标的数字滤波器。

脉冲响应不变法的优点：
1，模拟频率到数字频率的转换时线性的；
2，数字滤波器单位脉冲响应的数字表示近似原型的模拟滤波器单位脉冲响应，因此时域特性逼近好。 缺点：
会产生频谱混叠现象，只适合带限滤波器双线性变换法优点：
克服多值映射得关系，可以消除频率的混叠 缺点：
时域到频域的变换是非线性的，在高频处有较大的失真。

实验三 用双线性变换法设计IIR数字滤波器
一、 实验目的
1、熟悉用双线性变换法设计IIR数字滤波器的原理与方法；
2、掌握数字滤波器的计算机仿真方法；
3、通过观察对实际心电图信号的滤波作用，获得数字滤波的感性知识。
二、 实验内容及原理
1、用双线性变换法设计一个巴特沃斯低通IIR数字滤波器。设计指标参数为：在通带内截止频率低于0.2 时，最大衰减小于1dB；在阻带内[0.3 , ]频率区间上，最小衰减大于15dB。
2、以0.02 为采样间隔，打印出数字滤波器在频率区间[0， /2]上的幅频响应特性曲线。
3、用所设计的滤波器对实际心电图信号采样序列进行仿真滤波处理，并分别打印出滤波前后的心电图信号波形图，观察总结滤波作用与效果。
教材例中已求出满足本实验要求的数字滤波系统函数：
,

式中 A=0.09036,

三、实验结果
心电图信号采样序列

一级滤波后的心电图信号：

二级滤波后的心电图信号：

三级滤波后的心电图信号：

滤波器的幅频响应曲线：

四、实验代码
x=[-4,-2,0,-4,-6,-4,-2,-4,-6,-6,-4,-4,-6,-6,-2,6,12,8,0,-16,-38,-60,-84,-90,-66,-32,-4,-2,-4,8,12,12,10,6,6,6,4,0,0,0,0,0,-2,-4,0,0,0,-2,-2,0,0,-2,-2,-2,-2,0];
n=0:55;
subplot(1,1,1);
stem(n,x,'.');
axis([0 55 -100 50]);
xlabel('n');
ylabel('x(n)');
title('心电图信号采样序列x(n)');
N=56;
A=[0.09036 2*0.09036 0.09036];
B=[1 -1.2686 0.7051];
B1=[1 -1.0106 0.3583];
B2=[1 -0.9044 0.2155];
y1=filter(A,B,x);
n=0:55;
figure;
subplot(1,1,1);
stem(n,y1,'.');
xlabel('n');
ylabel('y1(n)');
title('一级滤波后的心电图信号');

y2=filter(A,B1,y1);
n=0:55;
figure;
subplot(1,1,1);
stem(n,y2,'.');
xlabel('n');
ylabel('y2(n)');
title('二级滤波后的心电图信号');

y3=filter(A,B2,y2);
n=0:55;figure;
subplot(1,1,1);
stem(n,y3,'.');
xlabel('n');
ylabel('y3(n)');
title('三级滤波后的心电图信号');

A=[0.09036 2*0.09036 0.09036];
B1=[1 -1.2686 0.7051];
B2=[1 -1.0106 0.3583];
B3=[1 -0.9044 0.2155];
[H1,w]=freqz(A,B1,100);
[H2,w]=freqz(A,B2,100);
[H3,w]=freqz(A,B3,100);
H4=H1.*(H2);
H=H4.*(H3);
mag=abs(H);
db=20*log10((mag+eps)/max(mag));
figure;
subplot(1,1,1);
plot(w/pi,db);
axis([0 0.5 -50 10]);
xlabel('w/pi');
ylabel('20lg|H(jw)|');
title('滤波器的幅频响应曲线');
五、实验总结
双线性变换法的特点：

对频率的压缩符合下列公式：

这样的变换叫做双线性变换。用双线性变换法来设计数字滤波器，由于从s面映射到s1面具有非线性频率压缩的特点，因此不可能产生频率混叠现象，而且转换成的H(z)是因果稳定的，这是双线性变换法的最大优点。其缺点是w与 之间的非线性关系直接影响数字滤波器频香逼真的模仿模拟滤波器的频响。

数字滤波器的输入和输出均为数字信号，通过一定的运算关系改变输入信号所含频率成分的相对比例或者滤除某些频率成分。数字滤波器可以通过模拟其网络传输函数进行实现。如图中所示，滤波器对其高于截止频率的频段产生很高的衰减，所得信号较之原信号剔除了高频的成分。

行的话你给我邮箱，我给你

---

labview脉冲响应不变法以及双线性变换法两种方法设计IIR滤波器视频