iir数字滤波器设计及c语言实现，iir数字滤波器设计流程

iir数字滤波器设计原理是什么

1、iir数字滤波器工作原理数字滤波器是一种用于处理数字信号的滤波器，它可以改变信号的频率特性，从而改变信号的频率响应。它通常由一组系统参数（称为滤波器系数）组成，这些参数控制信号的频率响应。

2、IIR是”Infinite Impulse Response“的意思，所以IIR数字滤波器，又名“无限脉冲响应数字滤波器”，或“递归滤波器”。

3、IIR滤波器的全称是Infinite Impulse Response Filter，中文名称为无限脉冲响应滤波器。IIR滤波器是一种数字滤波器，其特点是具有无限长的脉冲响应。与之相对的是FIR滤波器，它的脉冲响应是有限长的。

4、掌握数字滤波器的计算机仿真方法；通过观察对实际心电图信号的滤波作用，获得数字滤波的感性知识。 实验内容及原理 用双线性变换法设计一个巴特沃斯低通IIR数字滤波器。

根据已知,利用双线性变换法设计IIR数字低通滤波器

双线性的话：由模拟的形式可以看出已经是低通的形式，所以直接进行代入变换。

（1）编写用双性变换法设计巴特沃兹低通IIR数字滤波器的程序，要求通带 内频率低于0.2pirad时，容许幅度误差在1dB之内，频率在0.3pirad到pirad 之间的阻带衰减大于10dB。

本课程设计要求用双线性变换法设计原型低通为巴特沃兹型的数字IIR带通滤波器，给定的设计参数为通带边界频率为400Hz，500Hz，阻带边界频率分别为350Hz，550Hz，通带最大衰减1dB，阻带最小衰减40dB，抽样频率为2000Hz。

用双线性变换法设计一个巴特沃斯低通IIR数字滤波器。设计指标参数为：在通带内截止频率低于0.2 时，最大衰减小于1dB；在阻带内[0.3 ， ]频率区间上，最小衰减大于15dB。

取双线性变换的参数T=2 1)由w=tan(W/2)获得模拟带通滤波器的频率指标。

简述用双线性变换法设计IIR数字滤波器的基本步骤

1、先把wp和ws的数字角频率转化成模拟角频率，转化方法为（此处模拟角频率用Wp，Ws表示）：Wp=2/T*tan(wp/2)，Ws=2/T*tan(ws/2)，该公式网上有，成为双线性变换的prewarp的公式。

2、双线性变换法：首先，选择滤波器的截止频率和通带增益，然后根据模拟滤波器的传递函数，通过双线性变换将其转化为数字滤波器的差分方程。最后，通过对差分方程进行离散化处理得到数字低通滤波器的系数。

3、掌握用双线性变换法设计原型低通为巴特沃兹型的数字IIR带通滤波器的原理和设计方法。求出所设计滤波器的Z变换。用MATLAB画出幅频特性图。验证所设计的滤波器。

4、将这个再经过去归一化得到想要的滤波器类型（比如说高通，带通，这个题是低通，所以将s = s_/OmegaC）＝》再用双线性变换法变为数字滤波器，步骤是我上面写的。

IIR数字滤波器的设计

1、（1）编写用双性变换法设计巴特沃兹低通IIR数字滤波器的程序，要求通带 内频率低于0.2pirad时，容许幅度误差在1dB之内，频率在0.3pirad到pirad 之间的阻带衰减大于10dB。

2、IIR数字滤波器的设计方法有两类：间接设计法和直接设计法。间接设计法是借助模拟滤波器设计方法进行设计的，先根据数字滤波器设计指标设计相应的过渡模拟滤波器，再将过渡模拟滤波器转换为数字滤波器。

3、频域范围、单位 ： 模拟： 数字： IIR数字滤波器 系统函数： 间接法 （先设计模拟滤波器，再转换） 巴特沃斯低通滤波器：滤波器阶数 越大，通带越平坦，过度带越窄，过渡带与阻带幅度下降越快。

4、FIR：利用MATLAB信号处理工具箱中的滤波器设计和分析工具(FDATool)，可以很方便地设计出符合应用要求的未经量化的IIR数字滤波器。区别：①线性相位的不同：与IIR相比，它具有线性相位、容易设计的优点。

5、用双线性变换法设计一个巴特沃斯低通IIR数字滤波器。设计指标参数为：在通带内截止频率低于0.2 时，最大衰减小于1dB；在阻带内[0.3 ， ]频率区间上，最小衰减大于15dB。

6、IIR数字滤波器的设计 通常可采用脉冲响应不变法、双线性变换法等方法通过模拟滤波器来设计IIR低通数字滤波器，下面简单叙述由双线性变换法设计IIR低通数字滤波器的步骤(郭志宏，2008)。

基于双线性变换法的IIR数字巴特沃思带阻滤波器设计

1、（1）编写用双性变换法设计巴特沃兹低通IIR数字滤波器的程序，要求通带 内频率低于0.2pirad时，容许幅度误差在1dB之内，频率在0.3pirad到pirad 之间的阻带衰减大于10dB。

2、本课程设计要求用双线性变换法设计原型低通为巴特沃兹型的数字IIR带通滤波器，给定的设计参数为通带边界频率为400Hz，500Hz，阻带边界频率分别为350Hz，550Hz，通带最大衰减1dB，阻带最小衰减40dB，抽样频率为2000Hz。

3、用双线性变换法设计一个巴特沃斯低通IIR数字滤波器。设计指标参数为：在通带内截止频率低于0.2 时，最大衰减小于1dB；在阻带内[0.3 ， ]频率区间上，最小衰减大于15dB。

4、冲激响应不变法优点：1，模拟频率到数字频率的转换时线性的。

5、将这个再经过去归一化得到想要的滤波器类型（比如说高通，带通，这个题是低通，所以将s = s_/OmegaC）＝》再用双线性变换法变为数字滤波器，步骤是我上面写的。

6、int a[n] = absd，这样写是不对的，主要错误是int a[n]是定义一个长度为n的整型数组，只能存放整型，比如1。absd是字符，这样写编译是无法通过的。

求IIR及FIR数字滤波器的C语言实现。(VC++)

与FIR滤波器的设计不同，IIR滤波器设计时的阶数不是由设计者指定，而是根据设计者输入的各个滤波器参数(截止频率、通带滤纹、阻带衰减等)，由软件设计出满足这些参数的最低滤波器阶数。

(3)掌握 IIR 数字滤波器的 MATLAB 实现方法。 (3)通过观察滤波器输入输出信号的时域波形及其频谱，建立数字滤波的概念。 实验内容 ( 1)调用 buttord 和 butter 函数设计模拟低通巴特沃斯低通滤波器。

数字滤波器根据其冲激响应函数的时域特性，可分为两种，即无限长冲激响应(IIR)数字滤波器和有限长冲激响应(FIR)数字滤波器。

有限脉冲响应滤波器是数字滤波器的一种，简称FIR数字滤波器（finite impulse response filter）。这类滤波器对于脉冲输入信号的响应最终趋向于0，因此是有限的，而得名。它是相对于无限脉冲响应滤波器(IIR)而言。

利用MATLAB信号处理工具箱中的滤波器设计和分析工具(FDATool)可以很方便地设计出符合应用要求的未经量化的IIR数字滤波器。需要将MATLAB设计出的IIR数字滤波器进一步分解和量化，从而获得可用FPGA实现的滤波器系数。

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