经典滤波器的MATLAB仿真源程序.doc

1、%巴特沃斯低通模拟圆形滤波器clearall;n=0:0.01:2;fori=1:4switchicase1N=2;case2N=5;case3N=10;case4N=20;end[z,p,k]=buttap(N);%函数buttap--设计巴特沃斯低通滤波器[b,a]=zp2tf(z,p,k);%函数zp2tf--零极点增益模型转换为传递函数模型[H,w]=freqs(b,a,n);%函数freqs--求解模拟滤波器频率响应magH2=(abs(H)).^2;%函数abs--取模值函数holdon%函数hold--控制是否保持当前图形plot(w,magH2)%函数plot--画二维线性图axis([0201]);%函数axis--控制坐标轴比例和外观endxlabel('w/wc');ylabel('|H(jw)|^2');title('巴特沃斯低通模拟滤波器');text(0.72,0.63,'N=2')%对不同曲线做标记text(0.98,0.85,'N=20')gridon;2、%绘制切比雪夫I型低通模拟滤波器的平方幅频响应曲线，滤波器的阶数分别为2,4,6,8.clearall;n=0:0.01:2;fori=1:4switchicase1N=2;case2N=4;case3N=6;case4N=8;endRs=10;[z,p,k]=cheb1ap(N,Rs);[b,a]=zp2tf(z,p,k);[H,w]=freqs(b,a,n);magH2=(abs(H)).^2;posplot=['22'num2str(i)];subplot(posplot)plot(w,magH2)axis([0201]);xlabel('w/wc');ylabel('H(jw)^2');title(['N='num2str(N)]);gridonend3、%切比雪夫II型低通模拟滤波器clearall;n=0:0.01:2;fori=1:2switchicase1N=7;case2N=8;endRs=10;%阻带文波系数为10dB[z,p,k]=cheb2ap(N,Rs);%函数cheb2---设计切比雪夫II型低通滤波器[b,a]=zp2tf(z,p,k);[H,w]=freqs(b,a,n);magH2=(abs(H)).^2;%输出图形posplot=['12'num2str(i)];subplot(posplot)plot(w,magH2)axis([0201.1]);xlabel('w/wc');ylabel('|H(jw)|^2');title(['N='num2str(N)]);end4、%运用冲击响应不变法设计一个低通Chebshev1型数字滤波器，其通带上限临界频率是3Hz，阻带临界频率是5H，采样频率是1000Hz，在通带内的最大衰减为0.3dB，阻带内的最小衰减为80dB。MATLAB程序如下：clc;clearall;%把数字滤波器的频率特征转换成模拟滤波器的频率特征wp=300*2*pi;ws=400*2*pi;rp=0.3;rs=80;Fs=1000;%选择滤波器的最小阶数。[N,Wn]=cheb1ord(wp,ws,rp,rs,'s');%创建Chebyshev1低通滤波器的原型[Z,P,K]=cheb1ap(N,rp);[A,B,C,D]=zp2ss(Z,P,K);%实现低通向低通的转换[AT,BT,CT,DT]=lp2lp(A,B,C,D,Wn);[num1,den1]=ss2tf(AT,BT,CT,DT);%运用冲击响应不变法把模拟滤波器转换成数字滤波器[num2,den2]=impinvar(num1,den1,1000);%绘出频率响应曲线[H,W]=freqz(num2,den2);plot(W*Fs/(2*pi),abs(H));grid;xlabel('幅值');ylabel('频率');title('冲击响应不变法低通滤波器');clc;clearall;%把数字滤波器的频率特征转换成模拟滤波器的频率特征wp=300*2*pi;ws=400*2*pi;rp=0.3;rs=80;Fs=1000;%选择滤波器的最小阶数。[N,Wn]=cheb1ord(wp,ws,rp,rs,'s');%创建Chebyshev1低通滤波器的原型[Z,P,K]=cheb1ap(N,rp);[A,B,C,D]=zp2ss(Z,P,K);%实现低通向低通的转换[AT,BT,CT,DT]=lp2lp(A,B,C,D,Wn);[num1,den1]=ss2tf(AT,BT,CT,DT);%运用冲击响应不变法把模拟滤波器转换成数字滤波器[num2,den2]=impinvar(num1,den1,1000);%绘出频