2024/8/26:
1.滤波器方法
IIR滤波器主要在于具有反馈,反馈如何进行是需要注意的,由于反馈如何进行,主要方法为两种,一种是分为零点与极点分别进行,另一种为将反馈分解进行,少有的方法是合理运用模拟向数字滤波器变换的方法,如双线性变换等。
IIR 滤波器有直接 I 型、直接Ⅱ型、级联型及并联型 4 种常用的结构
1.1.直接式
零点系数的 PFGA 实现可完全看成一个 FIR 滤波器,因此可完全采用实现 FIR 滤波器时 所介绍的方法。需要注意的是,由于 IIR 滤波器的反馈结构特性,实现零点系数及极点系数 的运算需要满足严格的时序要求。也就是说,要求在计算零/极点时不出现延时,这一结构特 点实际上限制了系统的运行速度。
1.2.级联式
注重分解即可,将大的反馈结构分解为小的反馈结构
结果图
2.1.直接式
只实现了零点的,极点并未实现,初步猜测是因为仿真时的时序问题,调试了很久没有成功遂放下一段时间以后再看
din为读取TXT程序,dout为输出,XOUT为零点结果,YOUT为极点结果
2.2.级联型
## 2.软件方法以及特性
### 1.巴特沃斯
巴特沃斯低通滤波器的特点是通带的频率响应曲线较为平滑
MATLAB 提供了直接根据滤波器阶数计算巴特沃斯低通滤波器的零点、极点及增益的函 数,即
[z,p,k]=buttap(N)
其中,N 表示巴特沃斯低通滤波器阶数,函数返回值 z、p、k 分别表示零点、极点和增益。
### 2.切比雪夫
如果将指标的精度要求均匀地分布在整个通带内,或者均匀地分布在阻带内, 或者同时均匀分布在通带和阻带内,则可以设计出满足设计要求、阶数又比较低的滤波器。 这就要求逼近函数具有等纹波特征。切比雪夫 I 型低通滤波器在通带内幅度特性是等纹波的, 在阻带内是单调的;切比雪夫Ⅱ型低通滤波器则正好相反,它在通带内是单调的,在阻带内 是等纹波的
MATLAB 提供了直接根据滤波器阶数计算切比雪夫 I 型低通滤波器的零点、极点及增益 的函数,即
[z,p,k]=chelap(N,rP)
其中,N 表示滤波器阶数,rp 为通带纹波,函数返回值 z、p、k 分别表示零点、极点和增益。
### 3.椭圆低通滤波器
椭圆低通滤波器相比于其他类型的低通滤 波器,在阶数相同的条件下有最小的通带纹波和最大的阻带衰减,它在通带和阻带的波动相 同
MATLAB 提供了直接根据滤波器阶数、通带纹波及阻带衰减参数计算椭圆低通滤波器的 零点、极点及增益的函数,即
[z,p,k]=ellipap(N,rp,rs)
其中,N 表示滤波器阶数,rp 为通带纹波,rs 为阻带衰减,函数返回值 z、p、k 分别表示零 点、极点和增益。
### 4.Matlab设计FIR滤波器
在 MATLAB 中,可以采用 butter 函数直接设计各种形式的数字滤波器(也可设计模拟滤 波器),其语法为
[b,a]=butter(n,Wn)
[b,a]=butter(n,Wn,’ftype’)
[z,p,k]=butter(n,Wn)
[z,p,k]=butter(n,Wn,’ftype’)
[A,B,C,D]=butter(n,Wn)
[A,B,C,D]= butter(n,Wn,’ftype’)
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