数字信号处理专业课程设计报告书
f实验报告
题目四Usi
gthebili
eartra
sformatio
a
dalowpassa
alogButterworthprototypedesig
ahighpassdigitalfilteroperati
gatarateof20kHza
dhavi
gpassba
dexte
di
gto5kHzwithmaximumpassba
datte
uatio
of05dBa
dstopba
de
di
gat4kHzwithami
imumstopba
datte
uatio
of10dB备注：题目34要求：实验报告中要求写出对应的滤波器Hz，并在Hz表达式中将共轭极点对组成二阶基本节，以极点在Z平面上分布顺序写出Hz形式并将各二阶基本节系数以顺序列表。画出幅度频谱图的Hω及其以dB为单位的幅度谱图。二：实验目的1）熟练掌握低通滤波器的设计方法。2）学会利用低通滤波器设计高通滤波器。3）掌握用双线形变换法设计数字高通滤波器的方法。4）熟悉MATLAB提供的各种滤波器设计函数。5）掌握各种关于滤波器的幅度频谱设计函数。三：实验原理本题利用双线性变换法和巴特沃斯低通滤波器来设计数字高通滤波器：双线形变换法是利用s2（1z1）T（1z1）将s域转换到z域，从而得到系统函数H（Z）。根据所要设计要求将高通数字滤波器指标转化为低通模拟滤波器技术指标，主要利用双线性变换式Ω2Tta
W2。滤波器设计中主要用到的函数：Buttord函数用来选择巴特沃斯滤波器最小阶数，调用方式如下：
w
buttordWpWsrprss：返回符合要求性能指标的数字滤波器最小阶数
和巴特沃斯滤波器截止频率w
；
w
buttordWpWsrprs：（同上）此处WpWs都是归一化频率。zpkbuttap
：返回设计的巴特沃斯滤波器的零点（z），极点（p）和增益（k），
为滤波器阶数。bazp2tfzpk：零极点增益滤波器参数转换为传输函数形式，b，a分别为传输函数的分子分母。btatlp2hpbaw
：模拟低通滤波器参数转化为模拟高通滤波器参数。bdadbili
earbtatFs模拟高通滤波器参数转化为数字高通滤波器参数。Fs为采样频率。sosgtf2sosbdadorder：将传递函数模型转化为二次分式模型sos。order指定sos中行的顺序：Up：首行中所包含的极点离原点最近，离单位圆最远；
Dow
：首行中所包含的极点离原点最远，离单位圆最近；
与画图有关的函数：（1）Zpla
eba：绘制系统零极点图；（2）求解数值滤波器频率响应函数：1）freqzba
：无输出参数，直接在当前命令窗口绘制频率响应的幅频响应（dB形式的）和相频响应。2）HWfreqzba
：返回数字滤波器的
点复频率响应。
四：实验步骤简述
2
f（1）先将数字高通滤波器技术指标转化为模拟低通滤波器技术指标。（2）确定滤波器最小阶数（3）确定零极点增益。（4）由r