matlab滤波器设计.doc

电子科技大学生命科学与技术学院

标 准 实 验 报 告

（实验）课程名称 数字信号处理

2012-2013-第2学期

电子科技大学教务处制表

电 子 科 技 大 学
实 验 报 告
学生姓名： 学 号： 指导教师：李永杰
实验地点：清水河校区 实验时间：2013年 5月 22日
一、实验室名称：科二 504 机房
二、实验名称：滤波器传输函数的零点和极点对滤波特性的影响
三、实验学时：2学时
四、实验原理：
五、实验目的：（详细填写）
1. 直观地了解滤波器传输函数的零点和极点（的个数和位置）对滤波特性的影响。
2. 利用设计的滤波器进行滤波。
六、实验内容：（详细填写）
给定某个滤波器的传输函数H(z):

增加其零点和极点的个数，分析新的滤波器的滤波特性（幅度谱）。
1）根据前面得到的增加零点/极点后的滤波器幅度谱特性，设计含噪声和有用信号的复杂信号（比如不同频率的cos或sin信号）；
2）利用Matlab函数filtfilt( )对信号进行滤波，分析滤波结果。
七、实验器材（设备、元器件）：

八、实验步骤：
九、实验数据及结果分析：（详细填写）（包括程序、图、结果等）
b=conv([0, 0.0798], [1, 0.6566]); %·Ö×Ó
a=conv([1, -0.5335], [1, -(0.625+0.3773i)]); %·Öĸ
a=conv(a, [1, -(0.625-0.3773i)]); %·Öĸ

ra = 0.5; %¸ø¶¨rºÍw
wa = 0.1*pi; %(0~2*pi)Ö®¼ä
Rrea = ra*cos(wa);
Rima = ra*sin(wa);
a1 = Rrea + i*Rima;
a2 = Rrea - i*Rima;

rb = 0.2; %¸ø¶¨rºÍw
wb = 1.2*pi; %(0~2*pi)Ö®¼ä
Rreb = rb*cos(wb);
Rimb = rb*sin(wb);
b1 = Rreb + i*Rimb;
b2 = Rreb - i*Rimb;

a=conv(a,[1,a1]);
a=conv(a,[1,a2]);
b=conv(b,[1,b1]);
b=conv(b,[1,b2]);
coef = sum(b)/sum(a); %¹éÒ»»¯
b = b/coef;

figure(1);
zplane(b,a); %»­Áãµã¼«µãͼ
title('Áãµã¼«µãͼ');
[h,w] = freqz(b,a);
figure(2);
plot(w/pi, abs(h));
title('·ù¶ÈÆ×');

x=0:100;
y=sin(0.1*pi*x); %ԭͼÏó
noise=1.2*rand(1,length(x))-0.8; %ÔëÉù
z=y + noise; %¼ÓÈëÔëÉùºóͼÏó
figure(3);
title('Ô­ÐźÅ(ºì) ʵ¼ÊÐźÅ(À¶)');
plot(x,y,'r',x,z,'b');
figure(4);
Y=fft(y);
plot(abs(Y));
title('Ô­ÐźÅ(ºì)ƵÆ×');
figure(5);
Z=fft(z);
plot(abs(Z));
title('ʵ¼ÊÐźÅ(À¶)ƵÆ×');

q=filtfilt(b,a,z);
figure(6);
title('Â˲¨ºóͼ');
plot(x,q);

十、实验结论：（详细填写）
通过观察原信号的频谱图来确定零点极点的位置。
通过改造零点极点的位置来设计滤波器。
极点位置越接近原信号的频谱峰值效果越好，零点的位置越接近原信号的谷值效果越好。
十一、总结及心得体会：（详细填写）
了解了如何设计滤波器，懂得如何自己设计含噪声的有用信号，利用上面得到的滤波器对信号进行滤波。对于给定的滤波器传输函数H(z)，通过增加其零点和极点来改变其滤波特性。
十二、对本实验过程及方法、手段的改进建议：
建议老师把代码写的更加详细；

报告评分：
指导教师签字：