資料介紹
用雙線性變換法設計IIR濾波器
一、實驗目的
1、了解兩種工程上最常用的變換方法:脈沖響應不變法和雙線性變換法。
2、掌握雙線性變換法設計IIR濾波器的原理及具體設計方法,熟悉用雙線性設計法設計低通、帶通和高通IIR數字濾波器的計算機程序。
3、觀察用雙線性變換法設計的濾波器的頻域特性,并與脈沖響應不變法相比較,了解雙線性變換法的特點。
4、熟悉用雙線性變換法設計數字Butterworth和Chebyshev濾波器的全過程。
5、了解多項式乘積和多項式乘方運算的計算機編程方法。
二、實驗原理與方法
從模擬濾波器設計IIR數字濾波器具有四種方法:微分-差分變換法、脈沖響應不變法、雙線性變換法、匹配z變換法;在工程上常用的是其中兩種:脈沖響應不變法、雙線性變換法。脈沖響應不變法需要經歷如下基本步驟:由已知系統傳輸函數H(s)計算系統沖激響應h(t);對h(t)進行等間隔取樣得到h(n)=h(nT);由h(n)獲得數字濾波器的系統響應H(z)。這種方法非常直觀,其算法宗旨是保證所設計的IIR濾波器的脈沖響應和響應模擬濾波器的沖激響應在采樣點上完全一致。而雙線性變換法的設計準則是使數字濾波器的頻率響應與參考模擬濾波器的頻率響應相似。
脈沖響應不變法一個重要的特點是頻率坐標的變換是線性的(ω=ΩT),其缺點是有頻譜的周期延拓效應,存在頻譜混淆的現象。為了克服脈沖響應不變法可能產生的頻譜混淆,提出了雙線性變換法,它依靠雙線性變換式:
一、實驗目的
1、了解兩種工程上最常用的變換方法:脈沖響應不變法和雙線性變換法。
2、掌握雙線性變換法設計IIR濾波器的原理及具體設計方法,熟悉用雙線性設計法設計低通、帶通和高通IIR數字濾波器的計算機程序。
3、觀察用雙線性變換法設計的濾波器的頻域特性,并與脈沖響應不變法相比較,了解雙線性變換法的特點。
4、熟悉用雙線性變換法設計數字Butterworth和Chebyshev濾波器的全過程。
5、了解多項式乘積和多項式乘方運算的計算機編程方法。
二、實驗原理與方法
從模擬濾波器設計IIR數字濾波器具有四種方法:微分-差分變換法、脈沖響應不變法、雙線性變換法、匹配z變換法;在工程上常用的是其中兩種:脈沖響應不變法、雙線性變換法。脈沖響應不變法需要經歷如下基本步驟:由已知系統傳輸函數H(s)計算系統沖激響應h(t);對h(t)進行等間隔取樣得到h(n)=h(nT);由h(n)獲得數字濾波器的系統響應H(z)。這種方法非常直觀,其算法宗旨是保證所設計的IIR濾波器的脈沖響應和響應模擬濾波器的沖激響應在采樣點上完全一致。而雙線性變換法的設計準則是使數字濾波器的頻率響應與參考模擬濾波器的頻率響應相似。
脈沖響應不變法一個重要的特點是頻率坐標的變換是線性的(ω=ΩT),其缺點是有頻譜的周期延拓效應,存在頻譜混淆的現象。為了克服脈沖響應不變法可能產生的頻譜混淆,提出了雙線性變換法,它依靠雙線性變換式:
IIR
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