数字信号处理matlab基础例题相关-第六章

该博客详细介绍了如何使用MATLAB设计数字滤波器,包括IIR滤波器的直接型、级联型和并联型实现,并求解单位冲激响应和单位阶跃信号输出。此外,还探讨了FIR滤波器的直接型和级联型实现,具体涉及impseq函数的使用以及自定义函数dir2cas和casfiltr的应用。

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数字滤波器的基本网络结构

分别用直接型,级联型和并联型来实现系统函数为的IIR数字滤波器,并求出系统的单位冲激响应和单位阶跃信号的输出。

在这里插入图片描述
impseq:用于产生单位冲激信号,2016版matlab中需要自行构造function
dir2cas:%将直接型转化为级联型,matlab中没有自带这个函数,要自行构造
级联型即因式分解后的结果
%同时对应的还有cas2dir,并联也相似,dir2par
casfiltr:级联型的解滤波函数,并联也相似,parfiltr

%生成冲激序列
function [x,n]=impseq(n0,n1,n2);
if ((n0<n1)|(n0>n2)|(n1>n2))
    error
end
n=[n1:n2];
x=[(n-n0)==0];

%直接型单位冲激响应和单位阶跃输出信号
b=[1,-2,30,14,5];a=[5,4,4,-2,-1];
N=25;delta=impseq(0,0,N);%impseq:产生单位冲激信号,以构造
h=filter(b,a,delta);%产生滤波输出信号,依序为分子、分母以及输入信号
x=[ones(1,5),zeros(1,N-5)];
y=filter(b,a,x);
subplot(211);stem(h,'.');
title('直接型h(n)');grid on;
subplot(212);stem(y,'.');
title('直接型y(n)');grid on;
%级联型单位冲激响应和单位阶跃输出信号
%首先将原系统函数化为级联形式(将分子分母因式分解)
N=25;delta=impseq(0,0,N);
b=[1,-2,30,14,5];a=[5,4,4,-2,-1];
[b0,B,A]=dir2cas(b,a);
%将直接型转化为级联型,matlab中没有自带这个函数
matlab 数字信号处理函数 matlab实现数字信号处理的一些经典理论 内涵: 滤波器的设计,模拟与数字 采样定律 Z变换与s域映射 卷积原因 截断效应 各种变换 如:DFS DFT IDFT 具体的如下: % 离散信号和系统 % conv_m - 改进的线性卷积子程序 (第22页) % conv_tp - 用Toeplitz矩阵计算的线性卷积(第34页) % evenodd - 将实信号分解为偶和奇两部分(第15页) % impseq - 产生脉冲序列 (第6页) % sigadd - 信号相加运算(第8页) % sigfold - 信号折叠运算(第10页) % sigmult - 信号乘法运算(第9页) % sigshift - 信号时移运算(第9页) % stepseq - 产生阶跃序列(第6页) % 离散时间付利叶变换(第 z变换) % pfe2rfz - 在z域由部分分式展开为有理函数(第四章) % rf2pfez - 在z域由有理函数展开为部分分式(第四章) % 离散付利叶变换 % circevod - 实信号分解为循环偶分量和循环奇分量(第132页) % circonvt - 时域中的循环卷积(第139页) % cirshftt - 时域中的循环移位(第146页) % dfs - 计算离散付利叶系数(第109页) % dft - 计算离散付利叶变换(第120页) % hsolpsav - 采用FFT 高速分段卷积的重叠保留法(第157页) % idfs - 计算逆离散付利叶级数(第110页) % idft - 计算逆离散付利叶变换(第121页) % mod - 计算 m = n mod N (第119页) % ovrlpsav - 分段卷积的重叠保留法 (第147页) % 数字滤波器结构 % cas2dir - 级联到直接的形式转换(第173页) % casfiltr - IIR 和 FIR 滤波器的级联实现(第172页) % cplxcomp - 比较两个复数对(第176页) % dir2cas - 直接到级联的型式转换(第171页) % dir2fs - 直接形式到频率采样型的转换(第187页) % dir2ladr - IIR 直接形式极__零点到格型/梯形的转换(第199页) % dir2latc - FIR 直接形式到全零点格型形式的转换(第193页) % dir2par - 直接到并联形式的转换(第175页) % dir2paro - 直接到并联形式的转换(用于旧版信号处理工具箱) % ladr2dir - 格型/梯形形式到IIR 直接形式的转换(第199页) % ladrfilt - 格型/梯形形式的IIR 滤波器实现(第200页) % latc2dir - 全零点格型形式到FIR 直接形式的转换(第194页) % latcfilt - FIR 滤波器的格型形式的实现(第194页) % par2dir - 并联形式到直接形式的转换(第177页) % parfiltr - IIR 滤波器的并联形式的实现(第177页) % FIR 滤波器设计 % ampl_res -由FIR滤波器脉冲响应求其幅频特性(第271页 ) % blackman - 布莱克曼窗函数(第230页) % freqz_m - 改进型的freqz 子程序(第233页) % Hr_Type1 - 计算1型FIR低通滤波器(第215页) % Hr_Type2 - 计算2型FIR低通滤波器(第216页) % Hr_Type3 - 计算3型FIR低通滤波器(第216页) % Hr_Type4 - 计算4型FIR低通滤波器(第216页) % ideal_lp - 理想低通滤波器脉冲响应计算 (第232页) % IIR 滤波器设计 % afd_butt - 模拟低通巴特沃思滤波器设计(第286页) % afd_chb1 - 模拟低通切比雪夫Ⅰ型滤波器设计(第292页) % afd_chb2 - 模拟低通切比雪夫Ⅱ型滤波器设计(第295页) % afd_elip - 模拟椭圆低通滤波器设计(第299页) % cheb1hpf - 用切比雪夫Ⅰ型原型作 IIR 高通滤波器设计(第330页) % freqs_m - 改进型的freqs 子程序(第286页) % imp_invr - 由模拟到数字滤波器的脉冲响应不变变换(第303页) % sdir2cas - s平面的直接形式到级联形式的变换(第282页) % u_buttap - 未归一化的巴特沃思模拟低通滤波器原型(第282页) % u_chb1ap - 未归一化的切比雪夫Ⅰ型模拟低通滤波器原型(第290页) % u_chb2ap - 未归一化的切比雪夫Ⅱ型模拟低通滤波器原型(第294页) % u_elipap - 未归一化的椭圆模拟低通滤波器原型(第298页) % zmapping - z域中的频带变换(第326页) % 自适应滤波 % lms - 系数调整的LMS 算法(第347页) % 数字通信 % mulaw_c -μ规则压缩器(式(10.5)) % mulaw_e - μ规则扩张器(式(10.7)) % quantize - 将信号量化为b 位(图 10.2) % 杂项 % contents - 内容文件(你正在读的) % db2delta - 由相对的 dB 数转换为绝对的 delta 数.(第七章) % delta2db - 由绝对的 delta 数转换为相对的 dB 数(第七章) % pzplotz - 按正方坐标画出z平面上的单位圆及零极点分布图(第三章) % sinc - sinc(x)=sin(pi*x)/(pi*x)(第三章)
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