Министерство науки и образования РФ

Санкт-Петербургский Государственный Электротехнический Университет

кафедра МОЭВМ

Отчет

по лабораторной работе №3

“Синтез цифровых фильтров в среде MATLAB”

Выполнил: ст. гр. 3341 Постникова О. Е.

Проверил: Симончик К.

Санкт-Петербург

2007

1. Цель выполнения задания

Цель работы: Изучить методы проектирования цифровых фильтров.

2. Математическая постановка задачи

2.1. Синтезировать БИХ, КИХ фильтры (НЧ, ВЧ, полосовые и режекторные)

Параметры фильтров
Fd	F1	F2	F1з	F2з	Qп	Qз
3000	200	400	400	800	3	20

F_d– частота дискретизации

F₁,F₂– частоты среза (для фильтров нижних и верхних частот толькоF₁)

F₁^з,F₂^з– частоты полосы задержки, на которых задается затухание

Q_п,Q_з– пульсация (затухание) в полосе пропускания и в полосе задержки соответственно

2.2. Проанализировать

- амплитудные характеристики

- импульсные характеристики

- переходные характеристики

- положение полюсов и нулей

- фазовые характеристики

3. Реализация

Синтез и анализ фильтров произведен с помощью инструмента FDAToolсредыMatlab(>>fdatool).

3.1. Проектирование БИХ-фильтра нижних частот

Параметры фильтра:

- F_d= 3000 (частота дискретизации)

- F₁= 200 (частота среза)

- F₁^з= 400 (частота полосы задержки)

- Q_п= 3 (пульсация в полосе пропускания)

- Q_з= 20 (пульсация в полосе задержки)

Порядок проектирования:

1) Запускаем FDAToolbox

2) Выбираем тип фильтра – Lowpass

3) Выбираем метод синтеза – IIR,в качестве фильтра прототипаButterworth

4) Задаем спецификацию в соотвествии с заданием

5) Нажимаем кнопку DesignFilter

6) Используя средства анализа fdatoolполучаем следующие характеристики

АЧХ	ЛАЧХ
ФЧХ	ИХ
ПХ	полюсы и нули

3.2. Проектирование ких-фильтра нижних частот

Параметры фильтра:

- F_d= 3000 (частота дискретизации)

- F₁= 200 (частота среза)

- F₁^з= 400 (частота полосы задержки)

- Q_п= 3 (пульсация в полосе пропускания)

- Q_з= 20 (пульсация в полосе задержки)

Порядок проектирования:

1) Запускаем FDAToolbox

2) Выбираем тип фильтра – Lowpass

3) Выбираем метод синтеза – FIR,в качестве фильтра прототипаEquiripple

4) Задаем спецификацию в соотвествии с заданием

5) Нажимаем кнопку DesignFilter

6) Используя средства анализа fdatoolполучаем следующие характеристики

АЧХ	ЛАЧХ
ФЧХ	ИХ
ПХ	полюсы и нули

3.3. Проектирование бих-фильтра верхних частот

Параметры фильтра:

- F_d= 3000 (частота дискретизации)

- F₁= 400 (частота среза)

- F₁^з= 200 (частота полосы задержки)

- Q_п= 3 (пульсация в полосе пропускания)

- Q_з= 20 (пульсация в полосе задержки)

Порядок проектирования:

1) Запускаем FDAToolbox

2) Выбираем тип фильтра – Highpass

3) Выбираем метод синтеза – IIR,в качестве фильтра прототипаButterworth

4) Задаем спецификацию в соотвествии с заданием

5) Нажимаем кнопку DesignFilter

6) Используя средства анализа fdatoolполучаем следующие характеристики

АЧХ	ЛАЧХ
ФЧХ	ИХ
ПХ	полюсы и нули

3.4. Проектирование ких-фильтра верхних частот

Параметры фильтра:

- F_d= 3000 (частота дискретизации)

- F₁= 400 (частота среза)

- F₁^з= 200 (частота полосы задержки)

- Q_п= 3 (пульсация в полосе пропускания)

- Q_з= 20 (пульсация в полосе задержки)

Порядок проектирования:

1) Запускаем FDAToolbox

2) Выбираем тип фильтра – Highpass

3) Выбираем метод синтеза – FIR,в качестве фильтра прототипаEquiripple

4) Задаем спецификацию в соотвествии с заданием

5) Нажимаем кнопку DesignFilter

6) Используя средства анализа fdatoolполучаем следующие характеристики

АЧХ	ЛАЧХ
ФЧХ	ИХ
ПХ	полюсы и нули

3.5. Проектирование полосового бих-фильтра

Параметры фильтра:

- F_d= 3000 (частота дискретизации)

- F₁= 400 (частота среза 1)

- F₂= 600 (частота среза 2)

- F₁^з=200(частота полосы задержки 1)

- F₂^з= 800 (частота полосы задержки 2)

- Q_п= 3 (пульсация в полосе пропускания)

- Q_1з= 20 (пульсация в полосе задержки 1)

- Q_2з= 20 (пульсация в полосе задержки 2)

Порядок проектирования:

1) Запускаем FDAToolbox

2) Выбираем тип фильтра – Bandpass

3) Выбираем метод синтеза – IIR,в качестве фильтра прототипаButterworth

4) Задаем спецификацию в соотвествии с заданием

5) Нажимаем кнопку DesignFilter

6) Используя средства анализа fdatoolполучаем следующие характеристики

АЧХ	ЛАЧХ
ФЧХ	ИХ
ПХ	полюсы и нули