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[就酱的新征程]数字处理仿真与应用实验二：模拟低通 Butterworth 滤波器 IIR 滤波器（Matlab）

时间：2020-05-13 09:02:50

@数字处理仿真与应用实验二：模拟低通 Butterworth 滤波器 IIR 滤波器（Matlab）

这学期数字处理仿真与应用实验的记录

不多说，进入正题吧~

实验要求

利用模拟滤波器原型设计 IIR 滤波器，即设计一模拟低通 Butterworth 滤波器，

要求：

通带截止频率： fp =5000Hz 带内最大衰减：Rp =3dB

阻带截止频率： fs =10000Hz 带内最小衰减：Rs =60dB

实验准备

设置滤波器参数

1.打开filter Designer

2.设置滤波器参数如图

3.保存文件为d.m （这个名字是自己随便命名的哦！！！）

实验代码

d为通过matlab的filter designer 设计的巴特沃斯低通滤波器生成的.m文件里面的内容

function Hd = d%D Returns a discrete-time filter object.% MATLAB Code% Generated by MATLAB(R) 9.5 and DSP System Toolbox 9.7.% Generated on: 22-May- 19:15:31% Butterworth Lowpass filter designed using FDESIGN.LOWPASS.% All frequency values are in Hz.Fs = 48000; % Sampling FrequencyFpass = 5000; % Passband FrequencyFstop = 10000; % Stopband FrequencyApass = 3; % Passband Ripple (dB)Astop = 60;% Stopband Attenuation (dB)match = 'stopband'; % Band to match exactly% Construct an FDESIGN object and call its BUTTER method.h = fdesign.lowpass(Fpass, Fstop, Apass, Astop, Fs);Hd = design(h, 'butter', 'MatchExactly', match);% [EOF]

%---------------------%%------数字信号处理仿真第二次实验------%%---------------------%%程序功能：%----------1.利用模拟滤波器原型设计 IIR 滤波器，即设计一模拟低通 Butterworth 滤波器，%------------要求：通带截止频率： fp =5000Hz 带内最大衰减：Rp =3dB 阻带截止频率： fs =10000Hz 带内最小衰减：Rs =60dB%参考文献：《信号处理matlab》%编程人员：就酱%编程更新时间：5月22日

clc;clear all;close all;%-----------参数设置------------%N=1000;Fs=50000;T=1/Fs;Tp=N*T;t=0:T:(N-1)*T;k=0:N-1; f=k/Tp;f_1=4000; f_2=9000; xt1=3*cos(2*pi*f_1*t+0.5); xt2=4*cos(2*pi*f_2*t+0.8); %-----------原信号------------%y=xt1+xt2;subplot(421);plot(t,y,'m');grid on;title('图一：原信号的波形');xlabel('t/s');ylabel('y(t)');fxt=fft(y,N);subplot(422);stem(f,abs(fxt)/max(abs(fxt)),'m');grid on;axis([0,max(f),0,1.5]);title('图二：原信号的频谱');xlabel('f/Hz');ylabel('幅度');%-----------通过巴特沃斯低通滤波后的信号----------%y_out=filter(d,y);% 注意哦： d为通过matlab的filter designer 设计的巴特沃斯低通滤波器生成的.m文件% 注意哦： d为通过matlab的filter designer 设计的巴特沃斯低通滤波器生成的.m文件% 注意哦： d为通过matlab的filter designer 设计的巴特沃斯低通滤波器生成的.m文件subplot(423);plot(t,y_out,'m'); grid on; title('图三：巴特沃斯低通滤波后的波形');xlabel('t/s');ylabel('y.out(t)');fout = fft(y_out);subplot(424);stem(abs(fout),'m');grid on; title('图四：巴特沃斯低通滤波后的频谱');xlabel('f/Hz');ylabel('幅度');%-----------高斯白噪声------------%y1 = wgn(100,1,0);subplot(425);plot(y1,'m');grid on;title('图五：高斯白噪声的波形');YfreqDomain = fft(y1);subplot(426);stem(abs(YfreqDomain),'m');grid on;title('图六：高斯白噪声的频谱');%-----------加噪声后通过滤波器------------%y1_out=filter(d,y1);subplot(427);plot(y1_out,'m'); grid on;title('图七：加噪声滤波后波形');xlabel('t/s');ylabel('y1.out(t)');Y1_f = fft(y1_out);subplot(428);stem(abs(Y1_f),'m');grid on;title('图八：噪声滤波后的频谱');xlabel('f/Hz');ylabel('幅度');