數字訊號處理實驗(四) 數字濾波器結構

2021-09-02 23:24:35 字數 4243 閱讀 8625

目錄

一、實驗目的:

二、實驗內容及要求:

1. 數字濾波器的級聯結構:

2. 數字濾波器的併聯結構:

三、實驗結果及問題回答:

1. 數字濾波器的級聯結構:

2. 數字濾波器的併聯結構:

使用相互連線的基本結構塊的結構表示,是線性時不變數字濾波器的硬體或軟體實現中的第一步。本實驗掌握用mat lab對fir和iir傳輸函式的分解方法,從而實現傳輸函式的級聯和併聯。

修改程式p6.1,生成如下因果無限衝激響應傳輸函式的級聯實現,畫出級聯實現的結構圖。

修改程式p6.2,生成如下因果無限衝激響應傳輸函式的併聯實現,畫出併聯實現的結構圖。

實驗程式:

clear all

format rat;

num = input('分子係數向量 = ');

den = input('分母係數向量 = ');

[z,p,k] = tf2zp(num,den);%由傳遞函式轉換為零極點增益

sos = zp2sos(z,p,k)%由零極點增益轉換為二次分式

實驗結果:

分子係數向量 = [3 8 12 7 2 -2]

分母係數向量 = [16 24 24 14 5 1]

實驗程式:

clear all

format short;

num = input('分子係數向量 = ');%[2 10 23 34 31 16 4]

den = input('分母係數向量 = ');%[36 78 87 59 26 7 1]

[r1,p1,k1] = residuez(num,den);

[r2,p2,k2] = residue(num,den);

disp('併聯 i')

disp('留數:');disp(r1);

disp('極點:');disp(p1);

disp('常量:');disp(k1);

disp('併聯 ii')

disp('留數:');disp(r2);

disp('極點:');disp(p2);

disp('常量:');disp(k2);

disp('併聯i 的復共軛對,對應框圖係數');

disp('併聯i-first:');

r1 = [r1(1) r1(2)];p1 = [p1(1) p1(2)];

[b1 a1] = residuez(r1, p1, 0);%併聯i用residuez

disp('分子');disp(real(b1));

disp('分母');disp(real(a1));

disp('併聯i-second:');

r1 = [r1(3) r1(4)];p1 = [p1(3) p1(4)];

[b1 a1] = residuez(r1, p1, 0);%併聯i用residuez

disp('分子');disp(real(b1));

disp('分母');disp(real(a1));

disp('併聯i-third:');

r1 = [r1(5) r1(6)];p1 = [p1(5) p1(6)];

[b1 a1] = residuez(r1, p1, 0);%併聯i用residuez

disp('分子');disp(real(b1));

disp('分母');disp(real(a1));

disp('併聯ii 的復共軛對,對應框圖係數');

disp('併聯ii-first:');

r2 = [r2(1) r2(2)];p2 = [p2(1) p2(2)];

[b2 a2] = residue(r2, p2, 0);%併聯i用residue

disp('分子');disp(real(b2));

disp('分母');disp(real(a2));

disp('併聯ii-second:');

r2 = [r2(3) r2(4)];p2 = [p2(3) p2(4)];

[b2 a2] = residue(r2, p2, 0);%併聯i用residue

disp('分子');disp(real(b2));

disp('分母');disp(real(a2));

disp('併聯ii-third:');

r2 = [r2(5) r2(6)];p2 = [p2(5) p2(6)];

[b2 a2] = residue(r2, p2, 0);%併聯ii用residue

disp('分子');disp(real(b2));

disp('分母');disp(real(a2));

實驗結果:

分子係數向量 = [2 10 23 34 31 16 4]

分母係數向量 = [36 78 87 59 26 7 1]

併聯 i

留數:-0.5556 - 2.2785i

-0.5556 + 2.2785i

-0.5952 - 0.7561i

-0.5952 + 0.7561i

-0.8214 + 4.3920i

-0.8214 - 4.3920i

極點:-0.3333 + 0.4714i

-0.3333 - 0.4714i

-0.5000 + 0.2887i

-0.5000 - 0.2887i

-0.2500 + 0.4330i

-0.2500 - 0.4330i

常量:4

併聯 ii

留數:1.2593 + 0.4976i

1.2593 - 0.4976i

0.5159 + 0.2062i

0.5159 - 0.2062i

-1.6964 - 1.4537i

-1.6964 + 1.4537i

極點:-0.3333 + 0.4714i

-0.3333 - 0.4714i

-0.5000 + 0.2887i

-0.5000 - 0.2887i

-0.2500 + 0.4330i

-0.2500 - 0.4330i

常量:0.0556

併聯i 的復共軛對,對應框圖係數

併聯i-first:

分子-1.1111    1.7778         0

分母1.0000    0.6667    0.3333

併聯i-second:

分子-1.1905   -0.1587         0

分母1.0000    1.0000    0.3333

併聯i-third:

分子-1.6429   -4.2143         0

分母1.0000    0.5000    0.2500

併聯ii 的復共軛對,對應框圖係數

併聯ii-first:

分子2.5185    0.3704

分母1.0000    0.6667    0.3333

併聯ii-second:

分子1.0317    0.3968

分母1.0000    1.0000    0.3333

併聯ii-third:

分子-3.3929    0.4107

分母1.0000    0.5000    0.2500

併聯 i型

併聯ii型

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