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Experiment 3 IIR DF design using bilinear transformation

实验3  IIR数字滤波器设计及软件实现

一、实验安全规则（本实验项目安全注意事项）

1.数字信号处理及DSP应用实验在计算机Matlab上用仿真方式完成，不需要硬件设备，请不要开启计算机桌台上的其它硬件设备；

2.实验可以一人一机单独完成，也可两人一机配合完成，不容许三人一机实验。

二、实验指导

1.实验目的

（1）熟悉用双线性变换法设计IIR数字滤波器的原理与方法。

（2）学会调用MATLAB信号处理工具箱中滤波器设计函数（或滤波器设计分析工具fdatool）设计各种IIR数字滤波器，学会根据滤波需求确定滤波器指标参数。 

（3）掌握IIR数字滤波器的MATLAB实现方法。 

（4）通过观察滤波器输入输出信号的时域波形及其频谱，建立数字滤波的概念。 

2. 实验原理

设计IIR数字滤波器一般采用间接法（脉冲响应不变法和双线性变换法）， 应用最广泛的是双线性变换法。 其基本设计过程是： ① 先将给定的数字滤波器的指标转换成过渡模拟滤波器的指标；②设计过渡模拟滤波器；③ 将过渡模拟滤波器的系统函数转换成数字滤波器的系统函数。MATLAB信号处理工具箱中的各种IIR数字滤波器设计函数都是采用双线性变换法。滤波器设计函数butter、cheby1 、cheby2 和ellip可以分别被调用来直接设计巴特沃斯、切比雪夫1、切比雪夫2以及椭圆模拟和数字滤波器。 本实验要求读者调用如上函数直接设计IIR数字滤波器。本实验的数字滤波器的MATLAB实现是指调用MATLAB信号处理工具箱函数filter对给定的输入信号x(n)进行滤波得到滤波后的输出信号y(n）