设计IIR数字陷波器

资 源 简 介

设计IIR数字陷波器

详 情 说 明

IIR数字陷波器是一种常见的数字信号处理滤波器，用于消除特定频率分量，同时尽量保持其他频率成分不变。陷波器常用于抑制工频干扰（如50Hz及其谐波），适用于生物信号处理、音频处理等场景。

### 设计要点 采样率与频率设定： 在6.4kHz采样率下，50Hz、150Hz、250Hz为目标陷波频率，需先归一化为数字频率（计算方式：$f_{norm} = frac{f_{notch}}{f_s/2}$）。

IIR陷波器结构： 通常采用二阶IIR带阻滤波器，每个陷波点对应一个独立的二阶节，级联实现多频点陷波。 关键参数包括： 陷波带宽（影响抑制范围） 品质因数（Q值，决定频率选择性）

MATLAB实现： 使用`iirnotch`设计单个陷波器，调整Q值控制带宽。 级联多个陷波器（如50Hz、150Hz、250Hz）实现多频点抑制。 输入信号`c1.mat`通过`filter`函数进行滤波。

### 频谱分析 滤波前：对输入信号做FFT，观察原始频谱，确认50Hz、150Hz、250Hz处的干扰峰值。 滤波后：对比滤波后频谱，验证目标频率点是否被有效抑制，同时检查通带内其他频率的失真程度。

### 注意事项 级联多个陷波器可能引入相位非线性，若需线性相位可考虑FIR方案（但阶数较高）。 实际应用中需测试滤波器的时域响应，避免过度畸变有用信号。