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基于Matlab的IIR數字濾波器設計方法比較及應用

作者: 時間:2010-08-05 來源:網絡 收藏

本文引用地址:http://www.j9360.com/article/187861.htm


(2)在高通濾波器中的比較
假如:Wp=50 Hz,Ws=20 Hz,Fs=200,Rp=1 dB,Rs=30 dB,分別用Butterworth高通濾波器、Chebyshev I型高通濾波器、ChebyshevⅡ型高通濾波器、橢圓高通濾波器四種方法進行設計,如圖2所示。


(3)在帶通濾波器中的比較
假如:Wp=[100,200],Ws=[50,250],Rp=3 dB,Rs=30 dB,Fs=1 000,分別用Butterworth帶通濾波器、Chebyshev I型帶通濾波器、ChebyshevⅡ型帶通濾波器、橢圓帶通濾波器四種方法進行設計,如圖3所示。


(4)在帶阻濾波器中比較
假如:Wp=[100,200],Ws=[50,250],Rp=3 dB,Rs=30 dB,Fs=1 000,分別用Butterworth帶阻濾波器、Chebyshev I型帶阻濾波器、ChebyshevⅡ型帶阻濾波器、橢圓帶阻濾波器四種方法進行設計,如圖4所示。


1.3 比較結果分析
通過對各種類型的濾波器通過不同的方法進行設計,可以使一些結論得到驗證。利用Butterworth濾波器、Chebysheve I型濾波器、Che-bysheveⅡ型濾波器、橢圓濾波器都可以進行低通、高通、帶通、帶阻濾波器的設計,但是各有特點。Butterworth濾波器通帶內的幅頻響應曲線能得到最大限度的平滑,但犧牲了截止頻率的坡度。
Chebysheve I型濾波器通帶內等波紋,阻帶內單調;ChebysheveⅡ型濾波器通帶內單調,然而阻帶內等波紋;橢圓濾波器阻帶和通帶內都是等波紋的,但下降的坡度更大,而且可以以更低的階數實現和其他兩類濾波器一樣的性能指標。

2 應用
假定信號的采樣頻率是600 Hz,輸入信號的頻率為100 Hz,180 Hz和250 Hz的合成正弦波信號f(t)=sin(200πt)+sin(360πt)+sin(500πt),通過截止頻率是120 Hz的巴特沃斯低通濾波器,通過濾波前后頻譜的對比,可以發現信號通過濾波器后,兩個高頻的信號180 Hz和250 Hz的正弦信號被濾掉,達到了濾波的效果。



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