用MATLAB设计IIR数字滤波器并在DSP上的实现.pdf

樊景峰, 吴加富: 用 MATLAB设计 IIR 数字滤波器并在 DSP上的实现
用 MATLAB设计 I IR数字滤波器并在 DSP上的实现
樊景峰, 吴加富
(济源职业技术学院, 河南济源 459000)
摘要: MATLAB是一种计算软件, 主要是用于矩阵运算及控制和信息处理领域的分析设计, 信号
处理箱是其众多功能之一, 信号处理工具箱包含了各种经典的和现代的数字信号处理技术, 是一个优秀
的算法研究与辅助设计的工具。本设计采用双线性变换法设计 IIR 数字滤波器, 所以在根据滤波器指
标求出巴特沃斯数字滤波器的阶数及频率参数后, 直接通过 MATLAB提供的设计函数进行 IIR数字滤
波器的设计, 设计得出数字滤波器的参数后, 编写源程序完成在 DSP上实现。
关键词: IIR 数字滤波器; MATLAB; DSP
DO I: 10. 3969 / .j issn. 1672- 0342. 2010. 03. 007
中图分类号: TN713. 7 文献标识码: A 文章编号: 1672- 0342( 2010) 03- 0025- 05
数字信号处理是 20世纪科学及工程具体化的用户环境。因此它的推出得到了各个领域专家
最有影响力的技术之一。完全创新的变化已经广学者的广泛关注。其强大的扩展功能为各个领域
泛的表现在很多不同的领域中, 例如: 通信、医疗的应用提供了基础。有各个领域的专家学者相继
影像、雷达及声纳、石油勘探、工业控制等。数字推出了十几种 MATLAB工具箱, 信号处理箱就是
信号处理最主要的应用领域便是数字滤波, 数字其中之一。信号处理工具箱包含了各种经典的和
滤波器被认为是数字信号处理的一块重要基石。现代的数字信号处理技术, 是一个优秀的算法研
究与辅助设计的工具。在设计数字滤波器时, 通
一、MATLAB概述
常采用 MATLAB来进行辅助设计和仿真。借助
MATLAB是一种计算软件, 主要是用于矩阵这一工具箱进行信号处理方面的研究, 可大大节
运算及控制和信息处理领域的分析设计, 它使用省时间。本文将简要介绍一下 IIR 数字滤波器的
方便, 输入简捷, 运算高效, 内容丰富, 并且很容易 MTLAB设计[ 1] 。
由用户自行扩展, 因此已成为美国和其他发达国
二、设计步骤
家大学教学和科学研究最常用而必不可少的工
具。数字滤波器实际上是一个采用有限精度算法
MATLAB 是/ 矩阵实验室 0 ( MATrix 实现的线性非时变离散系统, 它的设计步骤为: 首
LABoratory)的缩写, 是 Ma thworks公司于 1982 年先根据实际需要确定其性能指标, 再求得系统函
推出的一套高性能的数值计算和可视化软件。它数 H ( z), 最后采用有限精度算法实现。具体到
是一种以矩阵运算为基础的交互式程序语言, 专本文 IIR 数字滤波器设计主要方法是先设计低通
门针对科学、工程计算及绘图需求。它用解释方滤波器, 进行频率变换, 将其转换为相应的(高
式工作, 键入程序立即得到结果, 人机交互性能通、低通等)模拟滤波器, 再转换为高通带通或带
好, 特别是它可适应多种平台, 并且, 随计算机硬阻数字滤波器, 在整个设计