基于MATLAB函数的滤波器设计技术.ppt

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IIR滤波器设计
基于IIR滤波器的特性,必须首先理解滤波器的3种描述形式并建立其关系:
冲击响应:线性系统时域基本的输入输出描述
频率响应:包括幅值响应和相位响应,是线性时不变系统频域基本的输入输出描述
零、极点图:线性系统频域基本的传输函数描述
基于MATLAB函数的滤波器设计技术
常用四类IIR滤波器
巴特沃斯(设计函数butter/buttap/buttord)
切比雪夫I型(设计函数cheb1ap/cheby1/cheby1ord)
切比雪夫II型(设计函数cheb2ap/cheby2/cheby2ord)
椭圆(设计函数ellipap/ellip/ellipord)
基于MATLAB函数的滤波器设计技术
butter:巴特沃思模拟和数字滤波器设计函数
[b,a]=butter(n,Wn)
[b,a]=butter(n,Wn,’ftype’)
[b,a]=butter(n,Wn,’ftype’,’s’)
[z,p,k]=butter(…)
[A,B,C,D]=butter(…)
参数含义:n-滤波器阶数;Wn-归一化截止频率(若为二元向量则给出2n阶数字带通滤波器)ftype=high-高通数字滤波器ftype=stop,Wn为二元向量-带阻数字滤波器
返回变量b,a-滤波器分子分母多项式系数z,p,k-滤波器零极点及增益
基于MATLAB函数的滤波器设计技术
buttap:巴特沃斯模拟低通滤波器原型设计函数
[z,p,k]=buttap(n)
参数含义:n-滤波器阶数
返回变量z,p,k-滤波器零点、极点及增益
基于MATLAB函数的滤波器设计技术
buttord:巴特沃斯滤波器阶数和截止频率计算函数
[n,Wn]=buttord(Wp,Ws,Rp,Rs)
[n,Wn]=buttord(Wp,Ws,Rp,Rs,’s’)
参数含义:Wp-通带转折频率Ws-阻带转折频率Rp-通带波纹系数Rs-阻带衰减系数
基于MATLAB函数的滤波器设计技术
cheb1ap:切比雪夫Ⅰ型模拟低通滤波器原型
[z,p,k]=cheb1ap(n,Rp)
参数含义:n-阶数Rp-通带波纹系数(dB)
返回变量:z-空矩阵(没有零点)k-增益
基于MATLAB函数的滤波器设计技术
cheby1:切比雪夫Ⅰ型低通滤波器设计函数
[b,a]=cheby1(n,Rp,Wn)
[b,a]=cheby1(n,Rp,Wn,’ftype’)
[b,a]=cheby1(n,Rp,Wn,’s’)
[b,a]=cheby1(n,Rp,Wn,’ftype’,’s’)
[z,p,k]=cheby1(…)
[A,B,C,D]=cheby1(…)
参数含义:n-滤波器阶数Rp-通带波纹系数Wn-归一化截止频率(若为二元向量则给出2n阶数字带通滤波器)ftype=high-高通数字滤波器ftype=stop,Wn为二元向量-带阻数字滤波器
返回变量b,a-滤波器分子分母多项式系数z,p,k-滤波器零极点及增益A,B,C,D-滤波器的状态空间型描述参数
基于MATLAB函数的滤波器设计技术
cheb1ord:切比雪夫Ⅰ型滤波器的阶数计算函数
[n,Wn]=cheb1ord(Wp,Ws,Rp,Rs)
[n,Wn]=cheb1ord(Wp,Ws,Rp,Rs,’s’)
参数含义:Wp-通带转折频率Ws-阻带转折频率Rp-通带波纹系数Rs-阻带衰减系数
基于MATLAB函数的滤波器设计技术
cheb2ap:切比雪夫Ⅱ型模拟低通滤波器原型
[z,p,k]=cheb2ap(n,Rp)
参数含义:n-阶数Rs-阻带波纹系数(dB)
返回变量:z,p,k-零点、极点、增益
基于MATLAB函数的滤波器设计技术