基于MATLAB在IIR滤波器的设计与仿真

　　3.3设计实例分析

　　由图1(a)可知，这种滤波器在100-200Hz的通带范围内是等波纹的，而在阻带中是单调的，这是Chebyshev I滤波器的幅频特性。由图1(b)可知，在100-200Hz的范围内相移较小，其曲线近似一条直线，失真较小；当频率超过这一范围时，相移较大，而且其曲线是非直线的，所以失真也较大。图1(c)得到了Chebyshev I滤波器的时域冲激响应，在5ms-100ms有冲激响应，超过这一范围的冲激响应近似为零，进而实现了Chebyshev I带通滤波器的设计。

　　4 Simulink仿真

　　4.1 Simulink仿真实例

　　通过调用Simulink中的功能模块，可以构成数字滤波器的仿真框图。在仿真过程中，双击各功能模块，随时改变参数，获得不同状态下的仿真结果。例如原始信号x(t)=2sin(0.05wt)+w(t)，w(t)为随机信号，幅值为0.2，通过一传递函数为H(z)=0.15/(1-0.8z-1)的滤波器可得到如图2的仿真结果。其中仿真过程中可导入FDATool所设计的滤波器文件。

　　4.2 仿真分析

　　比较图2中(b)和(c)的波形可知，输入的原始信号经过滤波器滤波后，(b)中波形的毛刺部分(即干扰噪声)被滤除，输出的信号更接近正弦波，如(c)中所示波形。由此说明，传递函数为H(z)=0.15/(1-0.8z-1)的滤波器的设计是恰当的。

　　5 结论

　　利用MATLAB的强大运算功能，基于MATLAB的信号处理工具箱(Signal Processing Toolbox)的数字滤波器设计法可以快速有效地设计由软件组成的常规数字滤波器，设计方便、快捷，大大减轻了工作量。在设计过程中可以对比滤波器特性。随时更改参数，以达到滤波器设计的最优化。利用MATLAB设计数字滤波器在数字通信系统和计算机领域信号处理中，有着广泛的应用前景。