滤波器在空管VHF通信系统中的应用
滤波器的设计与实现
滤波器的设计与实现 一、设计简介 自已设计电路系统，构成低通滤波器、高通滤波器和带通滤波器。利用Matlab或PSPICE或PROTEL或其他软件仿真。 二、设计要求 完成电路设计；学习用计算机画电路图；学会利用Matlab或PSPICE或其他软件仿真。 三、设计路线 滤波器是对输入信号的频率具有选择性的一个二端口网络，它允许某些频率次（通常是某个频率范围）的信号通过，而其他频率的信号幅值均要受到衰减或抑制。这些网络可以由RLC元件或RC元件构成的无缘滤波器，也可以由RC元件和有源器件构成的有源滤波器。 根据幅频特性所表示的通过或阻止信号频率范围的不同，滤波器可分为低通滤波器（LPF），高通滤波器（HPF），带通滤波器（BPF），和带阻滤波器（BEF）四种。从实现方法上可分为FIR，IIR滤波器。从设计方法上可分为切比雪夫滤波器，巴特沃思滤波器。从处理信号方面可分为经典滤波器和现代滤波器。 在这里介绍两种具体的滤波器设计方法： （1）切比雪夫滤波器：是在通带或阻带上频率响应幅度等波纹
波动的滤波器。在通带波动的为“I型切比雪夫滤波器”，在阻带波动的为“II型切比雪夫滤波器”。切比雪夫滤波器在过渡带比巴特沃斯滤波器的衰减快，但频率响应的幅频特性不如后者平坦。切比雪夫滤波器和理想滤波器的频率响应曲线之间的误差最小，但是在通频带内存在幅度波动。这种滤波器来自切比雪夫多项式，因此得名，用以记念俄罗斯数学家巴夫尼提·列波维其·切比雪夫（Пафнутий Львович Чебышёв）。 （2）巴特沃斯滤波器的特点是通频带的频率响应曲线最平滑。这种滤波器最先由英国工程师斯替芬·巴特沃斯（Stephen Butterworth）在1930年发表在英国《无线电工程》期刊的一篇论文中提出的。 巴特沃斯滤波器的特性 巴特沃斯滤波器的特点是通频带内的频率响应曲线最大限度平坦，没有起伏，而在阻频带则逐渐下降为零。在振幅的对数对角频率的波得图上,从某一边界角频率开始,振幅随着角频率的增加而逐步减少,趋向负无穷大。 无源滤波器与有源滤波器的比较 无源滤波器：这种电路主要有无源元件R、L和C组成有源滤波器：集成运放和R、C组成，具有不用电感、体积小、重量轻等优点。集成运放的开环电压增益和输入阻抗均很高，输出电阻小，构成有源滤波电路后还具有一定的电压放大和缓冲作用。但集成运放带宽有限，所以目前的有源滤波电路的工作频率难以做得很高。
民航协同决策系统(CDM)华东空管运行管理问题简述
民航协同决策系统()华东空管运行管理问题简述 一、协同决策理念 中国论文网 协同决策（）是一种技术手段，更是一种基于资源共享和信息交互的多主体（管制、机场、公司等）联合协作运行理念，用于创造透明、高效的运行环境。 协同决策包含三级，第一级为国家级：主要负责全国级协同决策会商、特情及应急处置、航班时刻管理、交通态势监视、多机场协同放行等；第二级为地区级：主要负责地区级协同决策会商、特情及应急处置、空中交通服务、航班时刻监视、多机场协同放行等；第三级为机场或终端级：主要负责终端级协同决策会商、空中交通服务、协同进场排序、协同离场放行、协同场面管理等。华东地区系统属于地区级。 二、机场系统定义及目标 机场协同决策系统是一个开放性的信息采集、融合和共享平台，由以下六个核心元素构成：信息交换平台、关键事件触发、起飞预排序、可控地面滑行时间、不利情况下的协同决策、协同管理航行数据。 机场协同决策是通过更加透明的信息共享，实现各运行保障单位间更加高效的协同工作机制。机场协同决策的目标是，通过精确跟踪航班运行流程关键节点、实施起飞预排序
等手段，提升单机场范围内各参与单位的整体运行效率。离港排序子系统通过信息交换平台获取更加精确的目标起飞 时间（），计算并输出计算起飞时间（），实现有计划 的流量调配，减少关舱门后旅客长时间等待以及航空器开车后地面长时间等待，减少管制员工作负荷，提高安全运行效率，提升民航服务品质。随着更多机场协同决策系统接入管制网络，整体空域运行效率将会不断提高。 三、系统主要需求 1.从管制业务系统中获取航班计划、航班动态等数据； 2.从航班排序子系统获取流量控制信息、航班计算起飞时间和次序，流控信息应包括限制原因、预计开始时间、预计结束时间、限制方向、限制的距离、时间、高度层等； 3.从流量管理系统获得流量管理指令，为流量管理系统提交机场航班运行数据； 4.从机场公司指挥调度系统中获得机场保障环节采集的数据； 5.从航空公司系统中获得航空公司保障环节采集的数据； 6.从航行情报系统和气象数据库系统获取航行情报和气象数据，提供各种航行情报、气象信息查询； 7.从其他航班运行保障单位获得航班运行保障环节采集的数据； 8.实现对所采集数据的处理、分析和存储；
民航空管通信系统设施设备维修的具体分类
民航空管通信系统设施设备维修的具体分类 1 甚高频 甚高频通信系统包括地空管制语音及数据通信、机场和终端区气象自动通播、航务管理语音及数据通信等。甚高频通信系统维修适用一类、二类、四类维修。 1.1．一类维修 ●常规日常维护、年度维护； ●天线防水、除冰处理； ●调整滤波器、电台、专用计算机终端、专用路由器等设 备参数； ●更换天线、馈线、防雷器件、滤波器、电台、控制盒、 专用计算机终端、专用路由器、易损件以及机柜配件等； ●维修耳机、麦克； 1.2二类维修 ●地区内巡回检修； ●系统深度检测；
●测试器件及模块参数及性能； ●安装、调试系统软件及固化软件； ●升级系统软件； ●更换电台、控制盒、专用计算机终端、专用路由器故障 模块； ●维修故障模块； 1.3四类维修 ●硬件板卡维修； ●系统参数调整； ●硬件系统升级改造； ●软件补丁，软件版本升级； ●其它利用中国民航空管自身资源难以修正的，需要厂家 进行设备的维修或者厂家技术支持。 2 高频 高频通信系统包括地空管制语音及数据通信、航务管理语音及数据通信等。高频通信系统适用一类、三类、四类维修。
●常规日常维护、年度维护； ●天线防水、除冰处理； ●调整滤波器、电台、专用计算机终端、专用路由器等设 备参数； ●更换天线、馈线、防雷器件、滤波器、电台、控制盒、 专用计算机终端、专用路由器、易损件以及机柜配件等； ●维修耳机、麦克； 2.2三类维修 ●地区内巡回检修； ●系统深度检测； ●测试器件及模块参数及性能； ●安装、调试系统软件及固化软件； ●升级系统软件； ●更换调谐器、电台、控制盒、专用计算机终端、专用路 由器故障模块 ●维修故障模块；
EMC滤波电路的原理与设计---整理【WENDA】
第一章开关电源电路—EMI滤波电路原理 滤波原理：阻抗失配；作为电感器就是低通（更低的频率甚至直流能通过）高阻（超过一定频率后就隔断住难于通过）（或者是损耗成热消散掉），因此电感器滤波靠的是阻抗 Z=(R^2+(2ΠfL)^2)^1/2。也就是分成两个部分，一个是R涡流损耗，频率越高越大，直接把杂波转换成热消耗掉，这种滤波最干净彻底；一个是2ΠfL 这部分是通过电感量产生的阻挡作用，把其阻挡住。实际都是两者的结合。但是要看你要滤除的杂波的频率，选择合适的阻抗曲线。因为电感器是有截止频率的，超过这个频率就变成容性，也就失去电感器的基本特性了，而这个截止频率和磁性材料的特性和分布电容关系最大，因此要滤波更高的频率的干扰，就需要更低的磁导率，更低的分布电容。因此一般我们滤除几百K以下的共模干扰，一般使用非晶做共模电感器，或者10KHZ以上的高导铁氧体来做，这样主要使用阻抗的WL这一方面的特性，主要发挥阻挡作用。电感器滤波器是通过串联在电路里实现。撒旦谁打死多少次顺风车安顺场。 因此：共模滤波电感器不是电感量越大越好主要看你要滤除的共模干扰的频率范围。先说一下共模电感器滤波原理共模电感器对共模干扰信号的衰减或者说滤除有两个原理,一是靠感抗的阻挡作用,但是到高频电感量没有了，然后靠的是磁心的损耗吸收作用;他们的综合效果是滤波的真实效果。当然在低频段靠的是电感量产生的感抗.同样的电感器磁心材料绕制成的电感器,随着电感量的增加,Z阻抗与频率曲线变化的趋势是随着你绕制的电感 器的电感量的增加,Z 阻抗峰值电时的频率就会下降,也就是说电感量越高所能滤除的共模干扰的频率越低,换句话说对低频共模干扰的滤除效果越好,对高频共模信号的滤除效果越差甚至不起作用。这就是为什么有的滤波器使用两级滤波共模电感器的原因一级是用低磁导率(磁导率7K以下铁氧体材料甚至可以使用1000的NiZn材料) 材料作成共模滤波电感器,滤出几十MHz或更高频段的共模干扰信号,另一级采用高导磁材料(如磁导率10000\15000 的铁氧体材料或着非晶体材料)来滤除1MHz以下或者几百kHz的共模干扰信号。因此首先要确认你要滤除共模干扰的频率范围然后再选择合适的滤波电感器材料. 电容的阻抗是Z=-1/2ΠfL那么也就是频率越高阻抗绝对值越小，那么就是高通低阻，就是频率越高越能通过，所以电容滤波是旁路，也就是采用并联方式，把高频的干扰通过电容旁路给疏导回去。
无限长单位脉冲响应滤波器设计剖析
实验四无限长单位脉冲响应滤波器设计 一、实验目的 1.掌握双线性变换法及脉冲响应不变法设计IIR数字滤波器的具体设计方法及其原理，熟悉用双线性变换法及脉冲响应不变法设计低通、高通和带通IIR数字滤波器的计算机编程。 2.观察双线性变换及脉冲响应不变法设计的滤波器的频率特性，了解双线性变换法及脉冲响应不变法的特点。 3.熟悉巴特沃思滤波器、切比雪夫滤波器和椭圆滤波器的频率特性。 二、实验原理 (1)实验中有关变量的定义：fc通带边界频率，fr阻带边界频率，tao通带波动，at 最小阻带衰减，fs采样频率，t采样周期。 (2)设计一个数字滤波器一般包括以下两步： a.按照任务要求，确定滤波器性能指标 b.用一个因果稳定的离散时不变系统的系统函数去逼近这一性能要求 (3)数字滤波器的实现：对于IIR滤波器，其逼近问题就是寻找滤波器的各项系数，使其系统函数逼近一个所要求的特性。先设计一个合适的模拟滤波器，然后变换成满足约定指标的数字滤波器。 用双线形变换法设计IIR数字滤波器的过程： a.将设计性能指标中的关键频率点进行“预畸” b.利用“预畸”得到的频率点设计一个模拟滤波器。 c.双线形变换，确定系统函数 三、实验内容 1、设计一切比雪夫高通滤波器，性能指标如下：通带边界频率f c=0.4kHz，通带波动δ=0.5dB，阻带边界频率f r=0.3kHz，阻带最小衰减At=20dB，采样频率f s=1000Hz，观察其通带波动和阻带衰减是否满足要求。（绘制对数幅度谱） 2、设计一巴特沃思低通滤波器，性能指标如下：通带边界频率f c=0.4kHz，通带波动δ=1dB，阻带边界频率f r=0.6kHz，阻带最小衰减At=40dB，采样频率f s=2000Hz，分别用脉冲响应不变法和双线性变换法进行设计，比较两种方法的优缺点。（绘制线性幅度谱） 3、用双线性变换法设计巴特沃思、切比雪夫和椭圆低通滤波器，其性能指标如下：通带边界频率f c=1.8kHz，通带波动δ≤1dB，阻带边界频率f r=2.6kHz，阻带最小衰减A t≥50dB，采样频率f s=8kHz。（绘制对数幅度谱） 4、设计一巴特沃思带通滤波器，性能指标如下：通带频率3kH z≤f≤4kHz，通带波动δ≤1dB；上阻带f≥5kHz，阻带最小衰减At≥15dB；下阻带f≤2kHz，阻带最小衰减At≥20dB；采样频率f s=20kHz，分别用脉冲响应不变法和双线性变换法进行设计。（绘制线性幅度谱） 5、用双线性变换法设计一椭圆带阻滤波器，性能指标如下：阻带频率2kH z≤f≤3kHz，
民航空管系统通信导航监视设备使用管理规定
民航空管系统通信导航监视设备 使用管理规定 第一章总则 第一条为加强民航空管系统通信导航监视设备（以下简称“设备”）的管理，延长设备的使用年限，特制订本规定。 第二条设备使用年限指设备投入使用到退役所经历的时间。 第三条本规定适用于民航空管系统各级空管单位通信导航监视设备的运行、管理、维护、维修及保养工作。 第二章设备使用年限及更新计划 第四条设备运行维护和管理单位必须按照《中国民用航空通信导航监视系统运行、维护规程》（以下简称《规程》）、《通信导航监视设备值班管理规定（试行）》等要求，做好设备的运行、维护和管理等有关工作，使设备达到规定的使用年限。 （一）甚高频通信设备、高频通信设备、语音通信交换系统、仪表着陆系统、全向信标、测距设备、无方向性信标、雷达（包括SSR、PSR、SMR）、自动化系统、程控交换机和记录仪使用年限不少于15年。 （二）数据通信网的硬件设备使用年限不少于10年，卫星网的基带硬件设备使用年限不少于15年，室外单元设备使用年限不少于12年。 （三）自动转报系统设备的使用年限不少于10年。 第五条在设备达到使用年限之前应提前启动设备更新改造项目，以保证设备能够提供连续可靠的服务。 （一）甚高频通信设备、高频通信设备、语音通信交换系统等单点通信设备，仪表着陆系统、全向信标、测距设备、无方向性信标等导航设备，雷达、自动化系统、程控交换机和记录仪应在投入使用第13年启动更新改造项目。 （二）数据通信网的硬件设备应在投入使用第7年启动更新改造项目；自动转报系统应在投入使用第8年启动更新改造项目；卫星网的基带硬件设备应在投入使用第12年启动更新改造项目，室外单元设备应在投入使用第9年启动更新改造项目。
带通滤波电路设计
带通滤波电路设计一．设计要求 （1）信号通过频率范围 f 在100 Hz至10 kHz之间； （2）滤波电路在 1 kHz 电路的幅频衰减应当在 的幅频响应必须在± 1 kHz 时值的± 3 dB 1 dB 范围内，而在 范围内； 100 Hz至10 kHz滤波 （3）在10 Hz时幅频衰减应为26 dB ，而在100 kHz时幅频衰减应至少为16 dB 。 二．电路组成原理 由图（ 1）所示带通滤波电路的幅频响应与高通、低通滤波电路的幅频响应进行比较， 不难发现低通与高通滤波电路相串联如图（2），可以构成带通滤波电路，条件是低通滤波电路的截止角频率 W H大于高通电路的截止角频率 W L，两者覆盖的通带就提供了一个带通响应。 V I V O 低通高通 图（ 1） 1 W H低通截止角频率 R1C1 1 W L高通截止角频率 R2C2 必须满足W L │A│ O │A│ O │A│ O 低通 W w H 高通 W w L 带通 W W w L H 图（ 2） 三．电路方案的选择 参照教材 10.3.3 有源带通滤波电路的设计。这是一个通带频率范围为100HZ-10KHZ的带通滤波电路，在通带内我们设计为单位增益。根据题意，在频率低端f=10HZ 时，幅频响应至少衰减 26dB。在频率高端 f=100KHZ 时，幅频响应要求衰减不小于16dB。因此可以选择一个二阶高通滤波电路的截止频率fH=10KHZ,一个二阶低通滤波电路的fL=100HZ，有源器件仍选择运放 LF142，将这两个滤波电路串联如图所示，就构成了所要求的带通滤波电路。 由教材巴特沃斯低通、高通电路阶数n 与增益的关系知 A vf1 =1.586 ，因此，由两级串联的带通滤波电路的通带电压增益（Avf1 ） 2=（ 1.586 ）2=2.515, 由于所需要的通带增益为0dB, 因此在低通滤波器输入部分加了一个由电阻R1、 R2组成的分压器。 选择题 第一章:空管基本概念 1.空中交通管制服务ATCS得任务:(1)防止航空器与航空器相撞,防止航空器与障碍物相撞。(2)维护与加速空中交通有秩序得流动。 2.飞行情报服务FIS得任务:向飞行中得航空器提供有益于安全、能有效地实施飞行得建议与情报得服务。 3.飞行情报服务得范围range:重要气象情报;使用得导航设备得变化情况;机场与有关设施得变动情况;可能影响飞行安全得其她情报。 4.空中交通流量管理得任务ATFM:在空中交通流量接近或达到空中交通管制得可用能力时,适时进行调整,保证空中交通流量最佳地流入或通过相应区域,尽可能提高机场、空域可用容量利用率。 第三章:航空器与飞行高度层 1.空管工作中航空器分类aircraft category:按尾流得强弱、进近得性能、巡航得性能、航空器大小、航程得远近划分。 第五章:空域 1.空中交通服务空域The air traffic services airspace:规定范围得区域,用字母予以标明,其内可进行特定种类得飞行,并为 之规定了运行规则与空中交通服务。包括,管制、非管制、特定空域。 2.管制区:在地球表面上空从某一规定界限向上延伸得管制空域。 3.管制地带:从地球表面向上延伸到规定上限得管制区域。 4.管理得责任划分The responsibility of management division:(1)国务院、中央军委对空域实施统一管理。(2)民用航空得空域、航路、航线得需求、规划、设计与设置有民航总局负责。(3)民航地区管理局负责对本区得空域、航路、航线得使用状况提出改进意见与建议,上报民航总局。 5.民用空域划设得基本原则The basic principles of the designated civil airspace:安全性、加速流量、灵活性、国家安全性、经济性、标准与可操作性。 6.扇区得划设方法The sector is designated method:按几何象限划分、繁忙航线(段)划分、高度划分与划设辅助扇区。 第六章:空中交通服务通信 1、领航计划报:FPL(field flight plan message)FF级起飞报DEP(departure message)FF 现行飞行变更报CPL(current flight plan message)FF 管制协调报ACP 逻辑确认报LAM告警报ALR SS级无线电通信失效报 RCF SS级 第七章:目视与仪表飞行规则 1、实施目视飞行条件Implementing visual flight conditions:昼间,飞行高度6000M以下,巡航表速在250KM/H以下,云下飞行,低云量不超过3/8,符合规定得目视气象条件,方可按照目视飞行得最低安全间隔与高度规定飞行。 2、目视飞行适用范围Visual flight range:1、起落航线飞行(速度不限)2、昼间,高度<6000M 3、巡航表速下雨250KM/H 4、通用航空在作业区得飞行 5、执行通用航空任务调机到临时机场得飞行 6、在特定目视航线上得飞行。 3、目视飞行最低安全高度Visual flight safe minimum height:保证航空器不与地面障碍物相撞得最低飞行高度。机场区域:①250KMH以上,按机场区域内仪表飞行最低安 全高度执行②250KMH以下,距离最高障碍物真实高度不得小于100M。航线:①250KMH以上按照航线仪表飞行最低安全高度规定执行②250KMH以上,通常按仪表飞行最低安全高 度规定执行;如果低于最低高度层飞行,距航线两侧各5KM地带内最高点得真实高度,平原丘陵地区100M,山区300M。 4、按目视飞行规则飞行时应遵守得规定According to the visual flight rules shall ply with the provisions of the flight: (1)在机场区域上、下时,在保持安全间隔、距离下,可以穿越其她航空器占用得高度层(2)在航线上按照指定高度层飞行(3)禁止飞入云中或间断云中飞行(4)驾驶员应当进行严密得空中观察(5)飞行前取得放行许可(6)飞行中严格按照飞行计划飞行Flight in strict accordance with the flight plan to fly,持续守听有关管制单位频率,必要时建立双向通信联络。(7)按要求报告飞过每一个报告点得时刻与高度(8)6000M以上跨、超音速飞行3000M以下大于450KMH飞行,应当经飞行管制部门批准。(9)持续守听向其提供飞行情报服 浅谈民航空管通信系统 随着民航事业的快速发展，机场移动通信系统也得到不断的更新换代，目前的移动通信系统属于IEEE802.16e基础上的民航机场宽带通信技术，能够与现代化的机场传输网络需求充分符合。本文将对航空机场移动通信系统进行简要的分析，并对该系统在民航空管中的应用加以阐述。 标签：航空机场；移动通信系统；民航空管 随着民航交通运输的不断壮大，给空中管理、导航和监视等工作带来较大的挑战，以往传统的通信方式已经难以充分符合现代化的业务需求。因此，在航空区域内部布署新型移动通信系统成为大势所趋。该系统的建设能够充分满足系统的运行管理以及对机场移动宽带的需求。 一、航空机场移动通信系统的概述 （一）系统简介 随着民航业的飞速发展，对机场基础通信系统的需求逐渐增加，在此情况下，机场移动通信系统（AeroMACS）应运而生。2003年，第十一届全球航行会议中提出：在机场区域C波段中，采用WIMAX技术将机场宽带与系统相连接，使机场能够实现高速通信。2008年，AeroMACS被正式提出，并且形成了原理样机。2009年-2013年期间，美国、德国、日本等分别在机场中对该系统进行测试。 （二）系统优势 由于机场移动通信系统是在IEEE802.16e基础上建立的，主要应用了混合自动重传、正交频分复用等新型技术，这将使得该系统与现有其他系统相比来看，具有显著的优势：其带宽较大、信道较多、安全稳定性较强，能够实现有线IP 与无线网络的顺畅连接，移动性强等。另外，AeroMACS系统的覆盖范围较大，单基站能够覆盖半径大于10km的范围。 二、AeroMACS系统在民航空管中的应用 经过相关调查实验证明，该系统能够在较为复杂的机场环境中进行应用，这将为民航空管工作提供较大的便利。系统自身所具备的保密性好、非视距传输等特点，能够在空管的多个系统中发挥作用，其具体应用主要包括以下几个部分。 （一）在应急通信传输系统中的应用 现阶段，我国民航空管传输系统的运行主要为两种，即自建光缆或者依靠电信运营商的方式，同时利用卫星通信作为辅助。当发生突发状况时，现有的通信手段将受到严重的干扰，甚至难以正常使用，这将使得空管工作难以正常进行， F i l t e r S o l u t i o n s滤波器 设计教程 The latest revision on November 22, 2020 一、F i l t e r S o l u t i o n s滤波器设计软件中的英文注解 Lowpassnotchfilters:低通陷波滤波器 Order:阶 filtercircuits:滤波电路frequencyresponse:幅频响应Passband:通频带、传输带宽repeatedlycycle：重复周期maximumsignaltonoiseratio：最大信噪比 gainconstants：增益系数，放大常数 circuittopologies：电路拓扑结构gainshortfall：增益不足maximumoutput：最大输出功率laststage：末级precedingstage:前级 stagefilter：分级过滤器GainStage：增益级voltageamplitude：电压振幅Componentvalues:元件值maximumvalued:最大值minimumvalued:最小值standardvalue:标准值 resistors:电阻器 capacitors:电容器operationalamplifiers:运算放大器(OA) circuitboard:(实验用)电路板activefilters:有源滤波器supplycurrents:源电流powersupplies:电源bypassingcapacitors:旁路电容optimal:最佳的;最理想的GainBandwidth:带宽增益passivecomponent:无源元件activecomponent:有源元件overallspread:全局;总范围Componentcharacteristics:组件特性 Modification:修改;更改databook:数据手册 typicalvalues:标准值;典型值defaultvalues:省略补充programexecution:程序执行Resetbutton:复原按钮positivetemperaturecoefficient:正温度系数 variableresistors:可变电阻器cermetresistor:金属陶瓷电阻器outputresistance:输出电阻distortion:失真 singleamplifier:单级放大器voltagefollower:电压输出跟随器troubleshooting:发现并修理故障controlpanel,:控制面板 二、FilterSolutions滤波器设计的基本步骤 １、打开crack的软件后，根据滤波器的设计要求，在filtertype中选择滤波器的类型（Gaussian：高斯滤波器、Bessel：贝塞尔滤波器、butterworth：巴特沃斯；Chebyshev1切比雪夫1；Chebyshev2切比雪夫2；Hourglass：对三角滤波器、Elliptic：椭圆滤波器、Custom：自定义滤波器、RaisedCos：升余弦滤波器、Matche：匹配滤波器、Delay：延迟滤波器）； ２、在filterclass中选择滤波器的种类（低通、高通、带通、带阻）； ３、在filterAttributes中设置滤波器的阶数（Order）、通频带频率（Passband frequency）； ４、在Implementation中选择有源滤波器（active）、无源滤波器（passive）和数字滤波器（Digital）； 滤波器设计步骤： 1、确定滤波器阶数n； 2、电路实现形式选择，传递函数的确定； 3、电路中元器件的选择，包括运算放大器的选择、阻容值设置等，最后形成电路原理图； 4、仿真结果（幅频特性图）及优化设计； 5、调试注意事项，确定影响滤波器参数实现的关键元件。 每一种电路按照以上步骤完成设计，本周内完成！ 1、有源低通滤波器f c =50kHz 一、最低阶数的选取 主要功能参数为： 1) 带内不平坦度α1=0.5dB 2) 阻带衰减α2≥40dB ，这里取45dB 3) 增益G=10 4) 通带范围50kHz 使用滤波器设计软件，计算得出：若选取巴特沃斯滤波器，最低阶数为n=9；若选取切比雪夫滤波器，得到同样满足要求的切比雪夫滤波器的最低阶数为n=6。由于高阶滤波器电路复杂，造价较高，所以在同样满足技术指标的情况下，选取滤波器的最低阶数，即n=6。 二、电路实现形式选择及传递函数的确定 实现切比雪夫低通滤波器的电路有许多种，这里选择无限增益多端反馈电路（MFB ），见图1。MFB 滤波器是一种常用的反相增益滤波器，它具有稳定好和输出阻抗低等优点。 图1 二阶MFB 低通滤波电路 图2滤波器的级联 如图2所示，电路由三个二阶MFB 低通滤波电路串联实现，在图1所示电路中，当f=0时，C 1和C 2均开路，所以M 点的电压为 1 21R R U U M -= M 点的电流方程 C I I I I ++=321 M I 2 I 3 I 1 I C V 2 V 1 N 4 2 3 22111sC U R U R U U R U U M M M M ++-=- (式1) 其中 M U R sC U 3 121-= (式2) 解式1和式2组成的联立方程，得到每个二阶MFB 低通滤波器的传递函数为 3 2212 321 3211 21 2 1111R R C C s R R R R R sC R R U U +???? ??+++- = 最后得出六阶切比雪夫低通滤波器的传递函数为 ? +???? ??+++- ? +???? ??+++-=6 5432 654 6534 5322123213211 21 4 11111111R R C C s R R R R R sC R R R R C C s R R R R R sC R R U U 9 8652 987 9857 8 1111R R C C s R R R R R sC R R +???? ??+++- 三、电路中元器件的选择 使用滤波器设计软件，计算得出每节电路的阻值容值，如图2所示。 图2 六阶切比雪夫低通滤波器 器件的选择： 选择运放时，应适应满足特定增益的要求和频率范围的运放。并且，为了达到最佳运用，还要考虑运放的上升速率。 低通滤波器电路设计与实现 摘要 滤波器是一种二端口网络。它具有选择频率的特性，即可以让某些频率顺利通过，而对其它频率则加以阻拦。目前由于在雷达、微波、通讯等部门，多频率工作越来越普遍，对分隔频率的要求也相应提高，所以需用大量的滤波器。再则，微波固体器件的应用对滤波器的发展也有推动作用，像参数放大器、微波固体倍频器、微波固体混频器等一类器件都是多频率工作的，都需用相应的滤波器。低通滤波器是一个通过低频信号而衰减或抑制高频信号的部件。理想滤波器电路的频响在通带内应具有一定幅值和线性相移，而在阻带内其幅值应为零。有源滤波器是指由放大电路及RC网络构成的滤波器电路，它实际上是一种具有特定频率响应的放大器。滤波器的阶数越高，幅频特性衰减的速率越快，但RC网络节数越多，元件参数计算越繁琐，电路的调试越困难。根据指标，本次设计选用有源二阶巴特沃斯低通滤波器可达到本次设计要求的指标，可调增益部分通过电压跟随器和反相放大器来实现可调增益。 关键词：低通滤波器，巴特沃斯滤波器，频率响应 Low-pass filter circuit design and Achieve Author: Shang Shiwei Tutor: Song Jiayou Abstract Filter is a kind of two-port network. It has the characteristics of frequency choice, that can make some frequency pass, but to other frequency is to stop, because now in radar, microwave, communication, and other departments, more work frequency is becoming more and more common, the requirements of the frequency of space also increase; So need a lot of filter. Moreover, the application of microwave solid device for the development of the filter can boost, as parameters amplifiers, microwave solid times frequency device, microwave solid mixers, kind of device is working frequency, need corresponding filter. Low pass filter is a through the low frequency signal and attenuation or inhibit the high frequency signal components. Ideal filter circuit frequency response in bandpass should have certain amplitude and linear phase shift, and in which the amplitude with inner resistance should be zero. Active filter is to point to by amplifying circuit and network structure of RC filter circuit, it is actually a particular frequency response of the amplifier. The order number of filter, the higher amplitude frequency characteristics of the attenuation rate faster, but RC network's day, more component parameters are calculated the more detailed, the more difficult the commissioning of the circuit. According to the index, the design choose active second order bart wo low-pass filter can achieve the design requirements of the index, adjustable gain through the voltage of follow and reversed-phase amplifier to achieve adjustable gain. Key words:Low-pass filter,Butterworth filter,Frequency response 实验五有限长单位脉冲响应滤波器设计 一、实验目的 1、掌握用窗函数法、频率采样法以及优化设计法设计FIR滤波器的原理及方法，熟悉相应的MATLAB编程。 2、熟悉线性相位FIR滤波器的幅频特性和相频特性。 3、了解各种不同窗函数对滤波器性能的影响。 二、实验原理 window=ones(1, N): 产生N点矩形窗，行向量。 window=hann(N): 产生N点汉宁窗，列向量。 window=hanning(N): 产生N点非零汉宁窗，列向量。等价于去除hann(N+2)的第一个零元素和最后一个零元素，得到的N点非零窗函数。 window=hamming(N): 产生N点海明窗，列向量。 window=blackman(N): 产生N点布莱克曼窗，列向量。 window=kaiser(N, beta): 产生参数为beta的N点凯塞窗，列向量。 [M, Wd, beta, ftype]=kaiserord(f, a, dev, fs): 凯塞窗参数估计。f为一组边界频率，最高频率为fs/2。a为f中各个频带的幅度值，通带取1，阻带取0。如果f中有2个元素，则形成3个频带，其中第1个和第3个是通带或阻带，第2个是过渡带，a中也有2个元素，指明第1个和第3个频带是通带还是阻带；如果f中有4个元素，则形成5个频带，其中1，3和5是通带或阻带，2和4是过渡带，a中有3个元素，指明1，3和5是通带还是阻带。dev的维数与a相同，指明每个频带上的波动值。fs为采样频率。M为FIR滤波器的阶数，M=N-1。Wd为归一化边界频率，等于数字边界角频率除以π，或者边界频率除以fs/2。beta就是凯塞窗的参数β。ftype为滤波器的类型。 b = fir1(M, Wd, 'ftype', window): 用窗函数法求FIR滤波器的系数b(单位脉冲响应)。M为滤波器的阶数，M=N-1。Wd为一组归一化边界频率，通带和阻带间隔分布，无过渡带；只有一个元素，表示低通或高通滤波器；有两个元素表示带通和带阻滤波器；有三个及以上元素，表示多带滤波器。'ftype'表示滤波器类型，'high'表示高通滤波器，'stop'表示带阻滤波器，'DC-0'表示多带滤波器的第一个频带为阻带，'DC-1'表示多带滤波器的第一个频带为通带。window为窗口类型，缺省为海明窗。 b = fir2(M, f, m, window): 用频率采样法求FIR滤波器的系数b。M为滤波器的阶数，M=N-1。f为一组归一化频率，第一个元素必须为0，最后一个元素必须为1(对应奈奎斯特频率，即采样频率的一半)，中间的元素按升序排列。m的维数与f相同，指明f中每个频 民航空管系统通信导航监视设备使用管理规定 Document number：WTWYT-WYWY-BTGTT-YTTYU-2018GT 民航空管系统通信导航监视设备 使用管理规定 第一章总则 第一条为加强民航空管系统通信导航监视设备（以下简称“设备”）的管理，延长设备的使用年限，特制订本规定。 第二条设备使用年限指设备投入使用到退役所经历的时间。 第三条本规定适用于民航空管系统各级空管单位通信导航监视设备的运行、管理、维护、维修及保养工作。 第二章设备使用年限及更新计划 第四条设备运行维护和管理单位必须按照《中国民用航空通信导航监视系统运行、维护规程》（以下简称《规程》）、《通信导航监视设备值班管理规定（试行）》等要求，做好设备的运行、维护和管理等有关工作，使设备达到规定的使用年限。（一）甚高频通信设备、高频通信设备、语音通信交换系统、仪表着陆系统、全向信标、测距设备、无方向性信标、雷达（包括SSR、PSR、SMR）、自动化系统、程控交换机和记录仪使用年限不少于15年。 （二）数据通信网的硬件设备使用年限不少于10年，卫星网的基带硬件设备使用年限不少于15年，室外单元设备使用年限不少于12年。 （三）自动转报系统设备的使用年限不少于10年。 第五条在设备达到使用年限之前应提前启动设备更新改造项目，以保证设备能够提供连续可靠的服务。 （一）甚高频通信设备、高频通信设备、语音通信交换系统等单点通信设备，仪表着陆系统、全向信标、测距设备、无方向性信标等导航设备，雷达、自动化系统、程控交换机和记录仪应在投入使用第13年启动更新改造项目。 （二）数据通信网的硬件设备应在投入使用第7年启动更新改造项目；自动转报系统应在投入使用第8年启动更新改造项目；卫星网的基带硬件设备应在投入使用第12年启动更新改造项目，室外单元设备应在投入使用第9年启动更新改造项目。 第六条涉及计算机系统和软件系统的设备（如自动化系统、自动转报系统、语音通信交换系统、数据通信网和卫星网网控系统等），在设备达到使用年限之前，应根据业务和功能需要及时进行软件升级。 第七条自动化系统可根据硬件设备市场变化及备件存储情况，每六至八年对系统硬件进行更新。 第八条因特殊情况需在第五条规定时间之前启动更新改造项目的，以及根据第六、七条规定需进行软件升级、硬件更新 EMI滤波器电路原理及设计 引言 开关电源以其体积小、重量轻、效率高等优点被广泛应用于电力电子设备系统中，但是开关电源易受到电磁干扰，产生误动作，且本身的高频信号也会引起大量的噪声，会污染电网环境，干扰同一电网其他电子设备的正常工作。这样就对EMC提出了更高的要求指标。 分类： 开关电源中的电磁干扰（EMI）主要有传导干扰和辐射干扰。通过正确的屏蔽和接地系统设计可以得到有效的控制，对于传导干扰来说，加装EMI滤波器，是一种比较经济有效的措施，辐射干扰的抑制可以通过加装变压器屏蔽铜片。 EMI滤波器介绍 开关电源与交流电网相连，尽管开关电源是一个单端口网络，但具有相线（L），零线（N），地线（E）的开关电源实际上形成了两个AC端口，所以噪声源在实际分析中可以将其分解为共模和差模噪声源。火线（L）与零线（N）之间的干扰叫做差模干扰（属于对称性干扰），火线（L）与地线（E）之间的干扰叫做共模干扰（非对称性干扰）。在一般情况下，差模干扰幅度小、频率低、所造成的干扰较小；共模干扰幅度大、频率高，还可以通过导线产生辐射，所造成的干扰较大。 开关电源的EMI干扰源集中体现在功率开关管、整流二极管、高频变压器等，外部环境对开关电源的干扰主要来自电网的抖动、雷击、外界辐射等。 1.开关电源的EMI干扰源 开关电源的EMI干扰源集中体现在功率开关管、整流二极管、高频变压器等，外部环境对开关电源的干扰主要来自电网的抖动、雷击、外界辐射等。 （1）功率开关管 功率开关管工作在On-O ff快速循环转换的状态，dv/dt和di/dt都在急剧变换，因此，功率开关管既是电场耦合的主要干扰源，也是磁场耦合的主要干扰源。 （2）高频变压器 高频变压器的EMI来源集中体现在漏感对应的di/dt快速循环变换，因此高频变压器是磁场耦合的重要干扰源。 （3）整流二极管 整流二极管的EMI来源集中体现在反向恢复特性上，反向恢复电流的断续点会在电感（引线电感、杂散电感等）产生高 dv/dt，从而导致强电磁干扰。 （4）PCB 准确的说，PCB是上述干扰源的耦合通道，PCB的优劣，直接对应着对上述EMI源抑制的好坏。 收稿日期：!""#$"%$!% 作者简介：陈富林（#&’($），男，副教授，主要研究方向：现代集成制造、机械制造自动化、机电一体化、企业信息化、多媒体教学)文章编号：#""#$&"%#（!""!）!$"##!$"! 空管*+,软件系统研究及开发 陈富林#，胡明华! （#)南京航空航天大学机电学院，江苏南京!#""#’；!)南京航空航天大学民航学院，江苏南京!#""#’） 摘要：文中指出了多媒体技术、计算机技术在民航空管计算机辅助教学中的重要作用。对多媒 体开发工具，特别是对,--.+--/进行了简要叙述。提出了空管*+,软件系统的结构，并用,--.+--/开发了这套软件系统。详细论述了这套系统开发中的技术路线和关键技术。 关键词：多媒体；教学软件；空管；,--.+--/中图分类号：,0&’1)2；344%文献标识码：+ #引言 随着航空运输业的飞速发展，空中交通日趋繁忙，空中交通管制的重要性更加突出。加强空管在职人员的培训和复训，培养素质高、技能强的空中交通管制员，是确保空中交通安全的重要工作。 现代科学技术的发展，使得我国空中交通管制系统经历了新技术，新设备的不断更新，同时也使得飞机机型和性能发生了较大的变化。这些更新和变化对空中交通管制员的培训提出了更高的要求，对他们进行快速、有效、便利的培训就显得格外重要。计算机技术，特别是数据库技术和多媒体技术的发展，对开发空管计算机辅助训练（*+,：*-56789:+;<9=,:;>?>?@） 系统提供了有力工具，空管*+,是利用多媒体和数据库技术，在通用微机上运行的一种空中交通管制综合训练系统。该系统在普通多媒体微机上运行的特点，使得参加培训人员可以随时利用该系统进行自学习、自测试，从而大大缩短培训时间。该系统图文并茂，具有文字、声音、图片、动画、图像等多媒休信息，能提高受训学员的学习兴趣，达到良好的培训效果。随着微机的普及，受训人员可以很方便地在家或单位随时进行自学习和自测试。主管部门也可以利用本教学软件系统对受训学员进行抽查和考核。 世界上一些发达国家，如美国、德国等空中交通管制员的培训大都采用了*+,，并取得了很好的效果。这套系统的研究与开发将填补我国空中交通管制没有*+,训练系统的空 白，把我国空管人员现有培训模式改变为理论教学$*+,$模拟训练的科学训练模式。提高了教学效率和效果，为我国空管人员的培训提供了先进的、有效的手段。 !系统开发工具 目前，多媒体创作工具各式各样，从简单的演示工具到较复杂的系统（如A空管基础(全)
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