基于MATLAB在IIR濾波器的設計與仿真

　　3.3設計實例分析

　　由圖1(a)可知，這種濾波器在100-200Hz的通帶范圍內是等波紋的，而在阻帶中是單調的，這是Chebyshev I濾波器的幅頻特性。由圖1(b)可知，在100-200Hz的范圍內相移較小，其曲線近似一條直線，失真較小；當頻率超過這一范圍時，相移較大，而且其曲線是非直線的，所以失真也較大。圖1(c)得到了Chebyshev I濾波器的時域沖激響應，在5ms-100ms有沖激響應，超過這一范圍的沖激響應近似為零，進而實現了Chebyshev I帶通濾波器的設計。

　　4 Simulink仿真

　　4.1 Simulink仿真實例

　　通過調用Simulink中的功能模塊，可以構成數字濾波器的仿真框圖。在仿真過程中，雙擊各功能模塊，隨時改變參數，獲得不同狀態下的仿真結果。例如原始信號x(t)=2sin(0.05wt)+w(t)，w(t)為隨機信號，幅值為0.2，通過一傳遞函數為H(z)=0.15/(1-0.8z-1)的濾波器可得到如圖2的仿真結果。其中仿真過程中可導入FDATool所設計的濾波器文件。

　　4.2 仿真分析

　　比較圖2中(b)和(c)的波形可知，輸入的原始信號經過濾波器濾波后，(b)中波形的毛刺部分(即干擾噪聲)被濾除，輸出的信號更接近正弦波，如(c)中所示波形。由此說明，傳遞函數為H(z)=0.15/(1-0.8z-1)的濾波器的設計是恰當的。

　　5 結論

　　利用MATLAB的強大運算功能，基于MATLAB的信號處理工具箱(Signal Processing Toolbox)的數字濾波器設計法可以快速有效地設計由軟件組成的常規數字濾波器，設計方便、快捷，大大減輕了工作量。在設計過程中可以對比濾波器特性。隨時更改參數，以達到濾波器設計的最優化。利用MATLAB設計數字濾波器在數字通信系統和計算機領域信號處理中，有著廣泛的應用前景。