Butterword低通IIR數(shù)字濾波器的設(shè)計.doc

實驗三 用雙線性變換法設(shè)計一個Butterword低通IIR數(shù)字濾波器（1） 設(shè)計指標(biāo)參數(shù)為：在通帶內(nèi)頻率低于0.2時，最大衰減小于1dB；在阻帶內(nèi)0.3,頻率區(qū)間上，最大衰減大于15dB。（2） 以0.02為采樣間隔，打印出數(shù)字濾波器在頻率區(qū)間0,/2上的幅頻響應(yīng)特性曲線。（3） 用所設(shè)計的濾波器對實際心電圖信號采樣序列進行濾波處理，并分別打印出濾波前后的心電圖信號波形圖，觀察總結(jié)濾波作用與效果。（人體心電圖信號在測量過程中往往受到工業(yè)高頻干擾，所以必須經(jīng)過低通濾波處理后，才能作為判斷心臟功能的有用信息。以下給出一實際心電圖信號采樣序列樣本x(n)，其中存在高頻干擾。在實驗中，以x(n)作為輸入序列，濾除其中的干擾成分。x(n)=-4, -2, 0, -4,-6, -4,-2, -4,-6, -6,-4, -4,-6, -6,-2, 6,12, 8, 0, -16,-38, -60, -84, -90, -66, -32, -4, -2,-4, 8,12, 12, 10, 6, 6, 6, 4, 0, 0, 0, 0, 0, -2, -4, 0, 0, 0, -2, -2, 0, 0, -2, -2, -2, -2, 0）程序設(shè)計如下：xn=-4 -2 0 -4 -6 -4 -2 -4 -6 -6 -4 -4 -6 -6 -2 6 12 8 0 -16 -38 -60 -84 -90 -66 -32 -4 -2 -4 8 12 12 10 6 6 6 4 0 0 0 0 0 -2 -4 0 0 0 -2 -2 0 0 -2 -2 -2 -2 0;rp=1;rs=15;Fs=1;wp=0.2*pi;ws=0.3*pi;wap=2*Fs*tan(wp/2);was=2*Fs*tan(ws/2);n,wn=buttord(wap,was,rp,rs,s);z,p,k=buttap(n);bp,ap=zp2tf(z,p,k);bs,as=lp2lp(bp,ap,1.2*wap);bz,az=bilinear(bs,as,Fs);h,w=freqz(bz,az,0:0.02*pi:pi/2);plot(w,abs(h);grid on;title(數(shù)字濾波器頻率響應(yīng)特性)%-%對信號進行濾波%-bb=filter(bz,az,xn);%-%濾波前后比較%-n=0:length(xn)-1;figureplot(n,xn,b);title(濾波前的心電圖信號波形);figureplot(n,bb,r)title(濾波后的心電圖信號波形) 由上圖可見，初始的心電圖含有較多的高頻毛刺， 利用該濾波器，對原始的數(shù)據(jù)進行濾波處理，處理后的波形與原圖比較可以明