數(shù)字濾波器實驗

熟悉濾波器的基本概念
?? 了解濾波器的分類
?? 熟悉應(yīng)用matlab設(shè)計各種濾波器的方法
[數(shù)字濾波器]
??????? 如果濾波器的輸入、輸出都是離散時間信號，則該濾波器的沖激響應(yīng)也必然是離散的，這樣的濾波器定義為數(shù)字濾波器。
??????? 它是通過對采樣數(shù)據(jù)信號進行數(shù)學(xué)運算處理來達到頻域濾波的目的。
[實現(xiàn)方式]
??????? 一、頻域方法：利用FFT對輸入信號進行離散傅立葉變換，分析其頻譜，然后根據(jù)所需的頻率特性進行濾波，再利用IFFT快速算法恢復(fù)出時域信號。這種方法具有較好的頻率選擇和靈活性。???????
二、時域法：對離散采樣數(shù)據(jù)做差分方程數(shù)學(xué)運算來達到濾波的目的。
[數(shù)字濾波器實現(xiàn)]
???????? 一、硬件實現(xiàn)：基本部件包括延遲器、乘法器和加法器。
???????? 二、軟件實現(xiàn)：線性卷積程序 。
???????????????? 系統(tǒng)函數(shù)具有可變性,僅依賴于算法結(jié)構(gòu),
并且易于獲得較理想的濾波性能。
[數(shù)字濾波器分類]
???????? 一、實現(xiàn)方法
???????????????? 有限長沖激響應(yīng)----FIR濾波器
???????????????? 無限長沖激響應(yīng)----IIR濾波器
???????? 二、功能
???????????????? 低通（LP）
???????????????? 高通（HP）
???????????????? 帶通（BP）
???????????????? 帶阻（BS）
[數(shù)字濾波器設(shè)計步驟]
?????? 一、給出所需要的濾波器的技術(shù)指標(biāo)
?????? 二、設(shè)計一個H(Z)使其逼近所需要的技術(shù)指標(biāo)
?????? 三、實現(xiàn)所設(shè)計的H(Z)
???????????? （ H(Z)為系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型：傳遞函數(shù)模型、狀態(tài)方程模型和零極點增益模型等）???????
[數(shù)學(xué)模型之間的轉(zhuǎn)換]
???????? [Z,P,K] = ss2zp(A,B,C,D,iu)
???????? [num,den]=ss2tf(A,B,C,D,iu)
???????? [A,B,C,D]=zp2ss(Z,P,K)
???????? [num,den]=zp2tf(Z,P,K)
???????? [Z,P,K]=tf2zp(num,den)
???????? [A,B,C,D]=tf2ss(num,den)
IIR數(shù)字濾波器設(shè)計
IIR數(shù)字濾波器設(shè)計借助模擬濾波器原型，再
將模擬濾波器轉(zhuǎn)換成數(shù)字濾波器。
??? MATLAB工具箱提供了幾種模擬濾波器的原型產(chǎn)
生函數(shù)：Butterworth、Bessel、Chebyshev、橢圓
濾波器原型