湖南文理学院课程设计报告
实习名称： IIR高通滤波器的设计
教学院部：电气与信息工程学院
专业班级：通信工程 09103班
学生姓名：蓝
学生学号： 0326
指导教师：朱明旱
-
完成时间： 2012 年06月14日
报告成绩：
;
摘要
此报告重点介绍了用双线性不变法设计IIR数字滤波器的基本流程，比较了各种设计方法的优缺点，总结了模拟滤波器的性能特征。最后以双线性不变法设计了一个高通巴特沃斯IIR数字滤波器，介绍了设计步骤，然后在Matlab环境下进行了仿真与调试，实现了设计目标。
关键词：Matlab 双线性不变法 IIR数字滤波器巴特沃斯高通
Abstract
This report introduced with emphasis of the basic flow of designing the IIR digit filter
by the bilinear political reform, compared with each kind of design method's good and bad points, summarized analog filter's performance characteristic. Finally design one by the bilinear political reform to pass Butterworth high IIR digit filter, introduced the design procedure, then has carried on the simulation and the debugging under the Matlab environment, has achieved the project objective.
:
Key word: Matlab bilinearity political reform the IIR digital filter pass high butterworth
一、设计目的
'
课题要求设计一个IIR 数字滤波器，高通，采用双线性变换法，用巴特沃斯实现，用matlab 软件对其进行仿真与调试。本设计将先说明用双线性法设计IIR 数字滤波器的原理，然后写出基于matlab 的软件设计流程。在对设计进行调试，分析实验数据。
二、设计要求
（1）掌握双线性变换法设计iir 高通滤波器的设计。 （2）要有设计的源程序和matlab 仿真的结果
（3）要严谨的、要有理有据的编写课程设计报告并及时的提交给老师检查
三、设计原理
数字滤波器的分类 1、 从实现的网络结构划分：
,
无限脉冲响应（IIR ）
01
()1M
k
k k N k
k k b z
H z a z -=-==
-∑∑
有限脉冲响应（FIR ）
1
0()()N n n H z h n z --==∑
2、数字滤波器的技术要求
()()|()|j j jQ H e H e e ωωω=
|()|j H e ω是幅频特性，它表示信号通过该滤波器后各频率成分衰减情况，一
般选频滤波器的技术要求由它给出。()Q ω是相频特性，反映各频率成分通过滤波器后在时间上的延时情况，如果对输出波形有要求，就要考虑相频特性的技术指标。
IIR 数字滤波器的设计方法频率变换法：
(
借助于模拟滤波器的设计
IIR 滤波器设计的主要方法是先设计低通模拟滤波器，然后转换为高通、带通或带阻数字滤波器。对于其他如高通，带通，则通过频率变换转换为设计相应的高通，带通等。在设计的全过程的各个步骤，matlab 都提供相应的工具箱函数，使得IIR 数字滤波器设计变得非常简单。总的来说，我的设计思路主要有以下两种：
思路一：从归一化模拟低通原型出发，先在模拟域内经频率变换成为所需类型的模拟滤波器；然后进行双线性变换，由S 域变换到Z 域，而得到所需类型的数字滤波器。
、
频率变换 双线性变换法
图2-1 先频率变换再离散
思路二：先进行双线性变换，将模拟低通原型滤波器变换成数字低通滤波器；然后在Z
域内经数字频率变换为所需类型的数字滤波器。
图2-2 先离散再频率变换
设计的具体要求
1、 设计要求参数和题目
&
采用双线性变换法设计一巴特沃斯高通滤波器，其通带截止频率为3khz ，
阻带上限截止频率为，通带衰减不大于3db ，阻带衰减不小于16db ，采样频率为10khz
2、设计的思路
IIR 数字滤波器的设计借助模拟滤波器原型，再将模拟滤波器转换成数字滤波器，这些过程已经成为一整套成熟的设计程序。模拟滤波器的设计已经有了一套相当成熟的方法，它不但有完整的公式，而且还有较为完整的图表查询，因此，充分利用这些已有的资源将会给数字滤波器的设计带来很大的方便。 已知数字低通滤波器的设计要求wp ，ws ，Rp 和As ，首先设计一个等效的模拟滤波器，然后再将它映射为所期望的数字滤波器来确定H(z)。对这个过程所要求的步骤是：
1)选取T 并确定模拟频率：,p
s
p s T
T
ωωΩ=
Ω=
利用设计参数Ωp，Ωs，Rp
和As ，设计一个模拟滤波器Ha(s)；这可以利用模拟滤波器的原型来完成；3)再将(1)代入Ha(s)，求出H(z)。
理论设计的参数计算 1、 求对应数字的频率
3
3231020.61010c c s f w f πππ⨯⨯===⨯
3
3
231020.41010
st st s f w f πππ⨯⨯===⨯ ！
2、求常数1
c
