利用matlab对滤波器频率特性分析

【设计目标】对双二阶环路滤波器进行时频域分析和处理的基本方法

【设计工具】MATLAB【设计要求】

1）分析典型的双二阶环路滤波器电路：低通、高通、带通、带阻

2）理论分析各滤波电路的系统函数

3）利用Matlab分析各滤波电路的系统函数的频率特性（幅频、相频）、零极点分布

4）分析不同频率正弦信号及其叠加信号通过各滤波器后，输入信号与输出信号的频谱，解释滤波器的性能；

5）分析各滤波器的单位冲击响应和阶跃响应曲线 要求步骤，数据及分析

步骤：

1. 了解双二阶环路滤波器的基本结构和特点，包括低通、高通、带通、带阻四种类型的电路。
2. 掌握各类型滤波器的系统函数表达式和相关参数。
3. 利用MATLAB分析各类型滤波器的系统函数频率特性，包括幅频响应曲线和相频响应曲线，并绘制零极点分布图。
4. 利用MATLAB分析不同频率正弦信号及其叠加信号通过各类型滤波器后，输入信号与输出信号的频谱，并解释滤波器的性能。
5. 分析各类型滤波器的单位冲击响应和阶跃响应曲线，并解释其物理意义。

数据：

以下是一个典型的双二阶环路滤波器的电路示意图：

其中，R1、R2、C1、C2为滤波器的元件，实际电路中可能会有调整电路增益的放大器，但不影响滤波器的基本特性。

对于低通滤波器，其系统函数为： H(s) = K / (s^2 + s/Q + 1)

对于高通滤波器，其系统函数为： H(s) = K / (s^2 + s/Q + 1)

对于带通滤波器，其系统函