基于Matlab的IIR数字滤波器快速设计

王昊远,施展,崔永进

(上海理工大学 光电信息与计算机工程学院,上海200093)

摘要针对数字滤波器的概念比较抽象,且数值计算较为繁琐的问题,文中给出了借助模拟滤波器快速设计IIR数字滤波器的方法,并在Matlab环境下做出了IIR滤波器的快速设计系统。设计实例及运行结果表明,该设计方法简化了IIR数字滤波器的设计程序,并大幅提高了设计效率。

关键词IIR数字滤波器;模拟滤波器;Matlab;幅频特性

收稿日期:2015-04-17

作者简介:王昊远(1989—),男,硕士研究生。研究方向:测试计量技术。E-mail:630928742@qq.com。施展(1963—),女,副教授。研究方向:测试理论与测试技术,信号分析与处理。

doi:10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2015.12.041

中图分类号TN713文献标识码A

Fast Design of IIR Digital Filter Based on Matlab

WANG Haoyuan,SHI Zhan,CUI Yongjin

(School of Optical-Electrical and Computer Engineering,University of Shanghai for

Science and Technology,Shanghai 200093,China)

AbstractA fast design method of IIR digital filter by means of analog filter is presented for the abstract concept and complicated numerical calculation of digital filters.A design system of the IIR filter under the Matlab environment is proposed.The design programs and the run results show that this method offers simpler filter programming and higher design efficiency.

KeywordsIIR digital filter;analog filter;Matlab;character of magnitude and frequency

数字滤波器是数字信号处理中重要组成部分[1]。数字滤波实际上是一种运算过程,数字滤波器的功能是将一组输入的数字序列通过一定的运算后转变为另一组输出的数字序列,因此其本身就是一台数字式的处理设备。相较于模拟滤波器,数字滤波器具有精度高、稳定性强、实现灵活、便于大规模集成等优点。因此,在诸如通信、雷达、遥感、声纳、卫星通信、宇宙航行、测量、语音和生物医学等科学领域的信号处理中,被广泛应用。本文主要探讨了Matlab环境下IIR数字滤波器的快速设计方法[2]和操作步骤。

1IIR滤波器设计及其Matlab实现

IIR滤波器具有无限持续时间脉冲响应,而所有的模拟滤波器一般均具有无限长的脉冲响应,因此IIR滤波器与模拟滤波器相匹配。于是,设计IIR滤波器可先设计模拟低通滤波器,然后通过滤波器变换而得到数字域IIR低通滤波器,最后进行频带变换,从数字低通滤波器得到其他类型的选频滤波器。……