数字滤波器实验

熟悉滤波器的基本概念
   了解滤波器的分类
   熟悉应用matlab设计各种滤波器的方法
[数字滤波器]
        如果滤波器的输入、输出都是离散时间信号，则该滤波器的冲激响应也必然是离散的，这样的滤波器定义为数字滤波器。
        它是通过对采样数据信号进行数学运算处理来达到频域滤波的目的。
[实现方式]
        一、频域方法：利用FFT对输入信号进行离散傅立叶变换，分析其频谱，然后根据所需的频率特性进行滤波，再利用IFFT快速算法恢复出时域信号。这种方法具有较好的频率选择和灵活性。       
二、时域法：对离散采样数据做差分方程数学运算来达到滤波的目的。
[数字滤波器实现]
         一、硬件实现：基本部件包括延迟器、乘法器和加法器。
         二、软件实现：线性卷积程序 。
                 系统函数具有可变性,仅依赖于算法结构,
并且易于获得较理想的滤波性能。
[数字滤波器分类]
         一、实现方法
                 有限长冲激响应----FIR滤波器
                 无限长冲激响应----IIR滤波器
         二、功能
                 低通（LP）
                 高通（HP）
                 带通（BP）
                 带阻（BS）
[数字滤波器设计步骤]
       一、给出所需要的滤波器的技术指标
       二、设计一个H(Z)使其逼近所需要的技术指标
       三、实现所设计的H(Z)
             （ H(Z)为系统的数学模型：传递函数模型、状态方程模型和零极点增益模型等）       
[数学模型之间的转换]
         [Z,P,K] = ss2zp(A,B,C,D,iu)
         [num,den]=ss2tf(A,B,C,D,iu)
         [A,B,C,D]=zp2ss(Z,P,K)
         [num,den]=zp2tf(Z,P,K)
         [Z,P,K]=tf2zp(num,den)
         [A,B,C,D]=tf2ss(num,den)
IIR数字滤波器设计
IIR数字滤波器设计借助模拟滤波器原型，再
将模拟滤波器转换成数字滤波器。
    MATLAB工具箱提供了几种模拟滤波器的原型产
生函数：Butterworth、Bessel、Chebyshev、椭圆
滤波器原型