无限脉冲响应(IIR)数字滤波器的设计第5章第5章无限脉冲响应(IIR)数字滤波器的设计5.1学习要点5.2例题5.3教材第6章习题与上机题解答无限脉冲响应(IIR)数字滤波器的设计第5章第6章无限脉冲响应数字滤波器的设计习题解答1.设计一个巴特沃斯低通滤波器,要求通带截止频率fp=6kHz,通带最大衰减p=3dB,阻带截止频率fs=12kHz,阻带最小衰减s=25dB。求出滤波器归一化系统函数G(p)以及实际滤波器的Ha(s)。解:(1)求阶数N。spspsp0.12.5sp0.10.3lglg10110117.794101101aakNpks无限脉冲响应(IIR)数字滤波器的设计第5章3ssp3p2π121022π610将ksp和λsp值代入N的计算公式,得lg17.7944.15lg2N所以取N=5(实际应用中,根据具体要求,也可能取N=4,指标稍微差一点,但阶数低一阶,使系统实现电路得到简化)。无限脉冲响应(IIR)数字滤波器的设计第5章(2)求归一化系统函数G(p)。由阶数N=5直接查教材第157页表6.2.1,得到五阶巴特沃斯归一化低通滤波器系统函数G(p)为54321()3.2365.23615.23613.23611Gpppppp或221()(0.6181)(1.6181)(1)Gpppppp当然,也可以先按教材(6.2.13)式计算出极点:无限脉冲响应(IIR)数字滤波器的设计第5章121jπ22e0,1,2,3,4kNkpk再由教材(6.2.12)式写出G(p)表达式为401()()kkGppp最后代入pk值并进行分母展开,便可得到与查表相同的结果。(3)去归一化(即LP-LP频率变换),由归一化系统函数G(p)得到实际滤波器系统函数Ha(s)。无限脉冲响应(IIR)数字滤波器的设计第5章由于本题中p=3dB,即Ωc=Ωp=2π×6×103rad/s,因此caa5c54233245ccccc()()|3.23615.23615.23613.2361spHsHpsssss对分母因式形式,则有caa52222ccccc()()|(0.6180)(1.6180)()spcHsHpsssss无限脉冲响应(IIR)数字滤波器的设计第5章如上结果中,Ωc的值未代入相乘,这样使读者能清楚地看到去归一化后,3dB截止频率对归一化系统函数的改变作用。2.设计一个切比雪夫低通滤波器,要求通带截止频率fp=3kHz,通带最大衰减αp=0.2dB,阻带截止频率fs=12kHz,阻带最小衰减αs=50dB。求出滤波器归一化系统函数G(p)和实际的Ha(s)。解:(1)确定滤波器技术指标。αp=0.2dB,Ωp=2πfp=6π×103rad/sαs=50dB,Ωs=2πfs=24π×103rad/sssp4无限脉冲响应(IIR)数字滤波器的设计第5章(4...