芯耀
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想要简单完成数字带通滤波器的设计工作吗？MATLAB 提供了三种非常便捷的完成方法，接下来就为你具体讲解这些方法！
数字滤波器基础认知
数字滤波器可以对输入信号进行加工处理，从而改变序列的频谱或波形的形态。这种滤波器根据频率响应的不同，分为多种类型，例如低通、高通、带通和带阻等。虽然与模拟滤波器的设计理念相似，但模拟滤波器是在 S 平面上寻找特性 H(S)，而数字滤波器则是在 Z 平面上寻找合适的结果。以音频处理为例，不同类型的滤波器能够筛选出不同频段的声音。
IIR 数字滤波器特点
IIR滤波器的单位响应是无限延续的，模拟滤波器的单位响应通常也是无限延续的。设计的主要任务是将H(S)转换为H(Z)，也就是完成模拟滤波器的数字化。设计思路可以分成两种类型，设计过程中必须考虑无限延续响应特性对信号处理可能造成的影响，例如在通信信号处理领域，需要精确控制以防止信号发生失真。
IIR 设计思路总览
先构思一个通带限制在 1 弧度每秒的低通滤波器原型，接着在模拟空间里调整它的频率响应，把它变成目标类型的模拟滤波器，最后通过离散化处理转换到 Z 域。或者可以先对模拟原型进行离散化，得到数字域的初始模型，再在数字空间里调整频率特性。比如在图像处理领域，这两种步骤顺序的差异会改变图像各频段的处理结果。
模拟到数字转换方式
模拟滤波转换成数字滤波，可以在时间方面或者频率方面进行。时间方面的转换，重点是让数字滤波器和模拟滤波器的时间响应采样点一致，通常采用脉冲响应不变法。频率方面的转换也有它的好处，在不一样的使用情况下，可以按照需要挑选合适的转换方法，例如在视频信号处理领域，可以根据每秒帧数和信号特点来决定。
MATLAB 设计优势
MATLAB 不仅能处理复杂的高阶选频滤波器计算和分析，还可以利用原型变换法直接设计各类典型数字滤波器，能够借助设计工具从模拟原型直接转换出符合频域指标要求的数字滤波器，显著提升设计效率，特别是在滤波器快速迭代设计过程中作用显著。
带通滤波器设计示例
以数字带通滤波器设计为例，存在三种借助 MATLAB 的完成方式。首先，需要依照模拟低通滤波器原型，计算其通带频率等指标；其次，要针对模拟滤波器类型，设定通带频率等值。此外，软件支持生成幅频响应与相频响应图像，有助于分析滤波效果。
