课程设计---利用FDATool设计IIR数字滤波器

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1、 电子电路电子电路 CADCAD 及仿真技术专题训练说明书及仿真技术专题训练说明书 题题 目目：利用 FDATool 设计IIR 数字滤波器 系系 部：部： 专专 业：业： 班班 级级： 学生姓名学生姓名: : 学学 号号: : 指导教师指导教师: : 2012 年 05 月 24 日 电子电路电子电路 CAD 及仿真技术专题训练说明书及仿真技术专题训练说明书 2 目目 录录 目目 录录 . 2 1 实训任务与要求 . 1 2 实训方法与内容 . 1 2.1. 数字滤波器简介 . 1 2.1.1 IIR 滤波器的基本结构 . 1 2.1.2 数字滤波器的设计 . 2 2.2 FDATooL 简

2、介 . 2 2.3 利用 FDATool设计 IIR 数字滤波器 3 2.3.1 FDATooL 程序界面 3 2.3.2 滤波器各项指标的设置 . 4 2.3.3 滤波器的幅频响应 . 4 2.3.4 滤波器的相频响应 . 5 2.3.5 滤波器的脉冲相应 . 5 2.3.6 滤波器的零极点分布 . 6 2.3.7 滤波器系数 . 6 2.3.8 滤波器的系统函数 . 7 3 结论 . 7 4 参考文献 . 8 电子电路电子电路 CAD 及仿真技术专题训练说明书及仿真技术专题训练说明书 1 1 1 实训实训任务与要求任务与要求 （1） 利用 FDATool 设计 IIR 数字滤波器。 （2）

3、 输出内容包括滤波器指标、幅频响应、相频响应、脉冲响应、零极点分布、 系数，写出相应的系统函数。 （3） 通过实验加深对数字滤波器各项指标的理解。 2 2 实训方法与内容实训方法与内容 2.1. 数字滤波器简介 作为线形时不变系统的数字滤波器可以用系统函数来表示， 而实现一个系统函数 表达式所表示的系统可以用两种方法：一种方法是采用计算机软件实现；另一种方法 是用加法器、乘法器、和延迟器等元件设计出专用的数字硬件系统，即硬件实现。不 论软件实现还是硬件实现，在滤波器设计过程中，由同一系统函数可以构成很多不同 的运算结构。对于无限精度的系数和变量，不同结构可能是等效的，与其输入和输出 特性无关；

4、但是在系数和变量精度是有限的情况下，不同运算结构的性能就有很大的 差异。 2.1.1 IIR 滤波器的基本结构 一个数字滤波器可以用系统函数表示为： 0 1 ( ) ( ) ( ) 1 M k k k N k k k b z Yz Hz Xz a z (2-1) 由这样的系统函数可以得到表示系统输入与输出关系的常系数线形差分程为： 00 ()()() NM kk kk y na y nkb x nk (2-2) 可见数字滤波器的功能就是把输入序列 x(n)通过一定的运算变换成输出序列 y(n)。不同的运算处理方法决定了滤波器实现结构的不同。无限冲激响应滤波器的单 位抽样响应 h(n)是无限长的，其差分方程如(2-2)式所示，是递归式的，即结构上存在 着输出信号到输入信号的反馈，其系统函数具有(2-1)式的形式，因此在 z 平面的有限 区间(0z)有极点存在。 前面已经说明，对于