IIR?濾波器的設計方法有很多種,一種比較簡單的方法是先設計對應的模擬濾波器,然后將模擬濾波器轉換為對應的數字濾波器。模擬濾波器到數字濾波器的轉換最常見的方法是雙線性變換法。下面就介紹一下怎么利用SCILAB提供的函數利用這種方法設計一個IIR?濾波器。
?
hz=iir(n,ftype,fdesign,frq,delta)
[p,z,g]=iir(n,ftype,fdesign,frq,delta)
Arguments
N?:?濾波器的階數
Ftype?濾波器的類型,’lp’?表示低通,'hp'?表示高通,'bp'?表示帶通,'sb'?表示帶阻。
Fdesign:指定模擬濾波器的類型,可以為?'butt',?'cheb1',?'cheb2'?,'ellip'
Frq:?長度為2的向量,指定濾波器的截止頻率,這里的頻率為歸一化的頻率,采樣頻率歸一化為1。對于低通和高通濾波器,只有第一個參數有用,帶通和帶阻濾波器這兩個截止頻率都要用到。
?
Delta:長度為2的向量,對于cheb1型濾波器,只有第一個參數有用,?對于cheb2?型濾波器,只用到第二個參數,ellip?濾波器這兩個參數都用到了?0<delta(1),delta(2)<1
對cheb1?型濾波器:1-delta(1)<ripple<1?,限定了通帶的波動
對cheb2?型濾波器:?0<ripple<delta(2)?,限定了阻帶的波動
對ellip?型濾波器:
在通帶,1-delta(1)<ripple<1?
在阻帶,0<ripple<delta(2)?
?
Hz:計算出的系統函數
P:給出了濾波器的各個零點
z:給出了濾波器的各個極點
G:增益
?
下面給個具體的例子:
hz=iir(3,'bp','ellip',[.15?.25],[.08?.03]);
?
這個例子設計的是一個?3?階帶通橢圓濾波器。通帶截止頻率為?0.15?和?0.25,通帶允許波動為?0.08,?阻帶允許波動為?0.03。
?
計算出的濾波器傳遞函數為:

下面畫出頻響曲線:
[hzm,fr]=frmag(hz,256);
plot2d(fr',hzm')
xtitle('Discrete?IIR?filter?band?pass??0.15?<?fr?<?0.25?','?','?');

如果我們需要零極點信息的話,可以這樣計算:
[p,z,g]=iir(3,'bp','ellip',[.15?.25],[.08?.03]);
?
Z?給出的是零點的位置,q是極點位置:
z??=
?
????0.7632657?+?0.6460848i??
????0.7632657?-?0.6460848i??
????1.??????????????????????
??-?0.3182662?-?0.9480014i??
??-?0.3182662?+?0.9480014i??
??-?1.??????????????????????
?
?
p??=
?
????0.5561319?-?0.7583880i??
????0.5561319?+?0.7583880i??
????0.2703756?+?0.7688681i??
??-?0.0034896?+?0.9267011i??
??-?0.0034896?-?0.9267011i??
????0.2703756?-?0.7688681i?
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