如何利用FDATool进行IIR数字滤波器的设计以及仿真实验

　　IIR 数字滤波器具有无限宽的冲激响应 ，与模拟滤波器相匹配 ，所以 IIR 滤波器的设计可以采取在模拟滤波器设计基础上进一步变换的方法。其设计方法主要有经典设计法、直接设计法和最大平滑滤波器设计法，现在主要介绍利用 FDATool 的设计方法。

　　FDATool （Filter Design&Analysis Tool）是 MATLAB 信号处理工具箱里专用的滤波器设计分析工具 ，MATLAB6.0 以上的版本还专门增加了滤波器设计工具箱 （Filter Design Toolbox）。 FDATool 可以设计几乎所有的常规滤波器，包括 FIR 和 IIR 的各种设计方法 。它操作简单 ，方便灵活。

　　FDATool 界面分为两大部分，一部分是 Design Filter，在界面的下半部，用来设置滤波器的设计参数；另一部分则是特性区，在界面的上半部分，用来显示滤波器的各种特性。 Design Filter 部分主要分为：FilterType（滤波器类型 ）选项，包括 Lowpass（低通 ）、 Highpass（高通 ）、Bandpass（带通 ）、Bandstop（带阻 ）和特殊的 FIR 滤波器。

　　Design Method（设计方法 ）选项，包括 IIR 滤波器的 Butterowrth（巴特沃思 ）法、 Chebyshev Type I（切比雪夫Ｉ型 ）法、Chebyshev Type Ⅱ （切比雪夫Ⅱ型 ）法、Elliptic（椭圆滤波器 ）法和 FIR 滤敞器的 Equiripple 法、Least-Squares（最小乘方 ）法、Window（窗函数 ）法。

　　Filter Order（滤波器阶数 ）选项，定义滤波器的阶数，包括 Specify Order（指定阶数 ） 和 Minimum Order（最小阶数 ）。在 Specify Order 中填入所要设计的滤波器的阶数（N 阶滤波器， Specify Order=N -1）。如果选择 Minimum Order，则 MATLAB 根据所选择的滤波器类型自动使用最小阶数。

　　Frequency Specifications 选项，可以详细定义频带的各参数，包括采样频率和频带的截止频率。它的具体选项由 Filter Type 选项和 Design Method 选项决定。例如 Bandpass（带通 ）滤波器需要定义 Fstop1（下阻带截止频率 ）、Fpass1（通带下限截止频率 ）、Fpass2（通带上限截止频率 ）、Fstop2（上阻带截止频率 ），而 Lowpass（低通 ）滤波器只需要定义 Fstop1、Fpass1。采用窗函数设计滤波器时，由于过渡带是由窗函数的类型和阶数所决定，所以只需定义通带截止频率，而不必定义阻带参数。

　　Magnitude specifications 选项，可以定义幅值衰减的情况。例如设计带通滤波器时，可以定义 Wstop1（频率 Fstop1 处的幅值衰减 ）、Wpass（通带范围内的幅值衰减 ）、Wstop2（频率 Fstop2 处的幅值衰减 ）。当采用窗函数设计时 ，通带截止频率处的幅值衰减固定为 6db，所以不必定义。

　　Window Specifications 选项 ，当选取采用窗函数设计时，该选项可定义，它包含了各种窗函数。