基于Matlab的IIR数字滤波器设计方法比较及应用.pdf

基于Matlab的IIR数字滤波器设计方法比较及应用庞建丽,高丽娜(黄淮学院信息工程系,河南驻马店 463000) 摘要:滤波是信号处理的基础,滤波运算是信号处理中的基本运算,滤波器的设计也就相应成为数字信号处理的最基本问题之一。这里着重IIR数字滤波器的设计研究,应用Butterworth滤波器,Chebysheve?型滤波器,Chebysheveò型滤波器以及椭圆滤波器分别对低通、高通、带通和带阻四种滤波器形式进行比较仿真,通过不同设计方法的对比,将各种滤波器的设计特点很好地呈现出来。应用了Butterworth滤波器实现了混合信号频谱的分离,取得了良好的仿真效果。关键词:IIR数字滤波器;频谱分离;Matlab仿真;信号检测中图分类号:TN713 文献标识码:A 文章编号:10042373X(2010)parisonofMatlab2basedDesignMethodsandApplicationofIIRDigitalFilters PANGJian2li,GAOLi2na (InformationEngineeringDepartment,HuanghuaiUniversity,Zhumadian463000,China) Abstract:,highpass, bandpassandband2stopfilteringmodesisrespectivelysimulatedwithButterworth,ChebysheveI,ChebysheveIIandelliptic . Keywords:IIRdigitalfilter;spectrumseparation;Matlabsimulation;signaldetection 收稿日期:2010201218 0引言数字滤波器(DigitalFilter)是指输入、输出都是离散时间信号,通过一定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的器件。数字滤波器在数字信号处理中起着非常重要的作用,在信号的过滤、检测与参数的估计等方面,是使用最为广泛的一种线性系统[1]。实现数字滤波器的方法有两种,一是采用计算机软件进行,就是把所要完成的工作通过程序让计算机来实现;二是设计专用的数字处理硬件。这个地方主要用到的就是第一种方法。即是用Matlab提供的信号处理工具箱来实现数字滤波器[2]。 Matlab信号处理工具箱提供了丰富的设计方法, 可以使得繁琐的程序设计简化成函数的调用,只要以正确的指标参数调用函数,就可以正确快捷地得到设计结果[3]。 1IIR数字滤波器设计方法比较 概述 IIR数字滤波器的最通用的方法是借助于模拟滤波器的设计方法。模拟滤波器设计已经有了相当成熟的技术和方法,有完整的设计公式,还有比较完整的图表可以查询,因此设