北京交通大学：《数字信号处理》课程教学课件（PPT讲稿）第4章 IIR数字滤波器设计 4.6 习题

IIR数字滤波器设计人体脉搏信号处理过程如下图所示，已知正常人的脉搏信号在2～20Hz的频率范围内，在采集到的脉搏信号中会混入0～1Hz的低频噪声，影响脉搏信号的后期分析。试设计相关数字滤波器，实现对采集到的脉搏信号进行去噪。抽样频率fsam=50Hz。特征检测信号设计滤波器相关应用谱分析去噪人体脉搏脉搏信号处理脉搏信号采集系统(1)确定数字滤波器的设计指标；(2)写出设计IIR数字滤波器的主要步骤

人体脉搏信号处理过程如下图所示，已知正常人的脉搏信号在 2～20Hz的频率范围内，在采集到的脉搏信号中会混入0～1Hz 的低频噪声，影响脉搏信号的后期分析。试设计相关数字滤波 器，实现对采集到的脉搏信号进行去噪。抽样频率f sam=50Hz。 (1) 确定数字滤波器的设计指标； (2) 写出设计IIR数字滤波器的主要步骤。 IIR数字滤波器设计

（1）确定数字滤波器的设计指标解：脉搏信号频率范围是2～20Hz噪声信号的频率范围是0～1Hz应设计数字高通滤波器以滤除低频噪声等效的模拟滤波器的通带和阻带截止频率：f=2Hz，f=1Hz对应的数字滤波器的设计指标2元fs2元f,=0.04元rad2 =OT := 0.08元rad2 =O,Tf samf samA,≤1dBA≥30 dB

解： p p p sam r 2π  = = = 0.08π ad f T f s s s sam r 2π  = = = 0.04π ad f T f 应设计数字高通滤波器以滤除低频噪声 Ap ≤ 1dB As ≥30 dB (1) 确定数字滤波器的设计指标 脉搏信号频率范围是2～20Hz 噪声信号的频率范围是0～1Hz 等效的模拟滤波器的通带和阻带截止频率：f p=2Hz，f s=1Hz 对应的数字滤波器的设计指标

(2)写出设计IIR数字滤波器的主要步骤解：1.数字高通滤波器的频率指标模拟高通滤波器的频率指标a-)??模拟低通滤波器的频率指标2.模拟高通滤波器的频率指标一@=03.根据模拟低通指标のp,Ap,のs,A设计模拟低通滤波器HL()

解： (2)写出设计IIR数字滤波器的主要步骤 1. 数字高通滤波器的频率指标 2 tan( ) 2   = T 2. 模拟高通滤波器的频率指标 1   = p p s s 3. 根据模拟低通指标   , , , A A 设计模拟低通滤波器 L H s( ) 模拟高通滤波器的频率指标 模拟低通滤波器的频率指标

(2)写出设计IIR数字滤波器的主要步骤解:4.模拟低通滤波器HL（s）一模拟高通滤波器H(sH(s)=H_(3)数字高通滤波器H(z）5.模拟高通滤波器H(s)H(z) = H(s)21---1T1+:

5. 模拟高通滤波器H(s) 解： 4. 模拟低通滤波器 L H s( ) 1 1 2 1 1 ( ) ( ) − − − = + = z s T z H z H sL ( ) ( ) 1= = s s H s H s (2)写出设计IIR数字滤波器的主要步骤 模拟高通滤波器H(s) 数字高通滤波器H(z)

IIR数字滤波器设计谢谢本课程所引用的一些素材为主讲老师多年的教学积累，来源于多种媒体及同事和同行的交流，难以一一注明出处，特此说明并表示感谢！

谢 谢 本课程所引用的一些素材为主讲老师多年的教学积累，来源 于多种媒体及同事和同行的交流，难以一一注明出处，特此说明 并表示感谢！ IIR数字滤波器设计