IIR和FIR数字滤波器过滤信号的实现及比较(杭电)

信号、系统与信号处理实验Ⅱ实验报告实验名称：IIR和FIR数字滤波器过滤信号的实现及比较一、实验目的（1）掌握数字滤波器的计算机仿真方法；（2）通过观察对实际心电图信号的滤波作用，获得数字滤波器的感性知识。二、实验内容与要求（1）编写FIR数字滤波器实现程序，计算其对心电图信号取样序列x(n)的响应序列yFIR(n)。（2）编写IIR滤波器实现程序，计算其对心电图信号取样序列x(n)的响应序列yIIR(n)。（3）在通过计算机上运行上述两个滤波器实现程序，在屏幕上打印出x(n)、yFIR(n)和yIIR(n)，并进行比较。三、实验程序与结果x=[4,-2,0,-4,-6,-4,-2,-4,-6,-6,-4,-4,-6,-6,-2,6,12,8,0,-16,-38,-60,-84,-90,-66,-32,-4,-2,-4,8,12,12,10,6,6,6,4,0,0,0,0,0,-2,-4,0,0,0,-2,-2,0,0,-2,-2,-2,-2,0];subplot(3,1,1);plot([0:length(x)-1],x);title('输入x(n)')N=21;window=hamming(N+1);wp=0.2*pi;h=fir1(N,wp/pi,window);y=conv(x,h);subplot(3,1,2);plot([0:length(y)-1],y);title('FIR滤波')A=0.2318;a=A*[1,2,1];b1=[1,0.4164,-0.6006];b2=[1,0.3093,-0.1888];b3=[1,0.2692,-0.0349];y1=filter(a,b1,x);y2=filter(a,b2,y1);y3=filter(a,b3,y2);subplot(3,1,3);plot([0:length(y3)-1],y3);title('IIR滤波')0102030405060-100-50050输入x(n)01020304050607080-100-50050FIR滤波0102030405060-60-40-20020IIR滤波四、仿真结果分析因为设计的是低通数字滤波器，可以从上图看出，两个数字滤波器滤过了输入X（n）中的高频成分，时域上就表现为滤过了毛刺等波动较大的波形，通过数字滤波器后的波形就相对于输入信号较平稳。五、实验问题解答与体会通过本次实验，了解掌握了数字滤波器的计算机仿真方法，并通过观察对实际心电图信号的滤波作用，进一步获得对数字滤波器的感性认知。