滤波器的设计设计论文

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电力有源滤波器的设计

电力有源滤波器的设计

工学院毕业设计(论文)题目:电力有源滤波器的设计专业:电气工程及其自动化班级:电气082姓名:邓大伟学号:1609080203指导教师:国海日期:2011年12月22日目录摘要: (1)1 绪论 (2)1.1概述 (2)1.2抑制谐波的方法 (2)1.3本文研究的内容 (3)2 APF的工作原理和结构 (4)2.1APF的基本原理和种类 (4)2.2APF的谐波检测方法 (5)2.3APF的补偿电流控制方法 (6)3 有源电力滤波器谐波检测及控制策略 (8)3.1瞬时无功功率理论简介及其应用 (8)3.2SVPWM调制策略 (10)4 控制系统的总体设计方案 (14)4.1系统初始化程序的设计 (14)4.2中断子程序设计 (15)4.3I P-I Q法补偿谐波和无功电流的原理框图 (16)5 电力有源滤波器的仿真实现 (17)5.1源电力滤波器仿真模型的建立 (17)5.2结果仿真 (21)总结与展望 (25)致谢 (26)参考文献 (27)ABSTRACT: (28)电力有源滤波器的设计摘要:随着电力电子装置日益广泛的应用,电力电子装置自身所具有的非线性导致了电网中含有大量谐波,这些谐波给电力系统带来了严重的污染,严重危害了用电设备和通信系统的稳定运行。

虽然传统的无源电力滤波器具有结构简单、成本低、技术成熟、运行费用低等优点,但同时也有一些缺点,例如只能抑制固定的几次谐波,并对某次谐波在一定条件下会与电网阻抗产生谐振反而而使谐波放大。

目前,谐波抑制的一个重要趋势是采用有源电力滤波器,有源电力滤波器也是一种电力电子装置,且相关技术的研究也日渐成为研究的热点。

本文阐述了几种常见APF的拓扑结构及各自的优缺点,详细分析了基于瞬时无功功率理论的谐波检测方法,比例控制和前馈控制两种电流环控制策略以及SPWM和SVPWM两种调制策略。

介绍了电力有源滤波器的基本原理和结构,并设计了并联型有源电力滤波器的控制系统,实验结果表明,其谐波抑制和无功补偿可以达到良好的效果,在技术上是可行的。

【完整版毕业论文】巴特沃斯有源低通滤波器的设计

【完整版毕业论文】巴特沃斯有源低通滤波器的设计

巴特沃斯有源低通滤波器的设计摘要随着社会科学技术的飞速发展,各种科技产品在人类社会中随处可见,极大的丰富了人们的日常生活。

物联设备、可穿戴设备以及虚拟仪器产品在各种应用和消费场合变得极为普遍。

就目前而言,在几乎所有的电子产品中,各种增益、带宽以及高性能的滤波器都发挥着至关重要的作用,例如可穿戴设备的语音信号输入系统中,运用高性能的低通滤波器进行语音信号的降噪、滤波、回声消除,来提高系统的音质和语音识别精准度等。

本论文通过对各种低通滤波器的通频带、增益和截止频率的分析,采用通频带最大扁平度技术(巴特沃斯技术)来设计实现四阶高性能低通滤波器,通过Multisum仿真软件,验证了设计的正确性。

在这基础上,本文还对如何提高该滤波器的响应速度进行了研究,提出了一种有效的提高响应速度的方案,并通过仿真软件得以验证。

这在低通滤波器的理论以及实际工程应用中,都具有非常重要的意义。

关键词:有源低通滤波器,巴特沃斯,运算放大器Design of Butterworth Active Low Pass FilterABSTRACTWith the rapid development of social science and technology, various technological products can be seen everywhere in human society, which greatly enriches people's daily lives. IoT devices, wearable devices, and virtual instrument products have become extremely common in various applications and consumer occasions. For now, in almost all electronic products, various gains, bandwidths, and high-performance filters play a vital role. For example, in the voice signal input system of wearable devices, the use of high-performance low-pass The filter performs noise reduction, filtering, and echo cancellation of the speech signal to improve the sound quality of the system and the accuracy of speech recognition.In this paper, through the analysis of the passband, gain and cutoff frequency of various low-pass filters, the maximum flatness of the passband technology (Butterworth technology) is used to design and implement a fourth-order high-performance low-pass filter, through Multisum simulation software To verify the correctness of the design. On this basis, this paper also studies how to improve the response speed of the filter, and puts forward an effective scheme to improve the response speed, which is verified by simulation software. This is of great significance in the theory of low-pass filters and in practical engineering applications.KEYWORDS:active low-pass filter,butterworth,amplifier1绪论1.1 引言在近现代的科技发展中,滤波器作为一种必不可少的组成成分,在仪器仪表、智能控制、计算机科学、通信技术、电子应用技术和现代信号处理等领域有着十分重要的作用。

LC带通滤波器的设计与仿真设计毕业设计(论文)

LC带通滤波器的设计与仿真设计毕业设计(论文)
1.3.2 国内外投入滤波器产业概况................................6
1.3.3 滤波器的前景....................................................7
1.3.4几种新型滤波器介绍..........................................8
●阻带滤波器:它的阻带限定在两个有限频率ƒ1与ƒ2之间,阻带两侧都有通带。
1.1.2 滤波器的种类
根据使用的波段和元件的不同,滤波器有很多种类,而且随着技术的发展,种类还在不断增加。总的来说,滤波器可分为两大类:无源滤波器和有源滤波器。
在无源滤波器中,所使用的是无源元件。他们在个体或组合的情况下,能够把一种形式的能量变换为另一种形式,并重新变回到原来的形式,换言之,它们必须是谐振性的。例如,在一个LC谐振电路中,在电容器的电场和电感线圈的磁场之间不断发生着能量的反复交换。因此,如果两个不同储能装置当相互偶合时,能够以很小的损耗实现能量的交换,它们就可以被利用为滤波器元件。
结束语.................................................................................43
致谢....................................................................................45
摘要
随着电子信息的发展,滤波器作为信号处理的不可缺少的部分,也得到了迅速的发展。LC滤波器作为滤波器的一个重要组成部分,它的应用相当的广泛。因此对于它的设计也受到人们的广泛关注。如何设计利用简单的方法设计出高性能的LC滤波器是人们一直研究的课题。

【完整版毕业论文】巴特沃斯有源低通滤波器的设计

【完整版毕业论文】巴特沃斯有源低通滤波器的设计

巴特沃斯有源低通滤波器的设计摘要随着社会科学技术的飞速发展,各种科技产品在人类社会中随处可见,极大的丰富了人们的日常生活。

物联设备、可穿戴设备以及虚拟仪器产品在各种应用和消费场合变得极为普遍。

就目前而言,在几乎所有的电子产品中,各种增益、带宽以及高性能的滤波器都发挥着至关重要的作用,例如可穿戴设备的语音信号输入系统中,运用高性能的低通滤波器进行语音信号的降噪、滤波、回声消除,来提高系统的音质和语音识别精准度等。

本论文通过对各种低通滤波器的通频带、增益和截止频率的分析,采用通频带最大扁平度技术(巴特沃斯技术)来设计实现四阶高性能低通滤波器,通过Multisum仿真软件,验证了设计的正确性。

在这基础上,本文还对如何提高该滤波器的响应速度进行了研究,提出了一种有效的提高响应速度的方案,并通过仿真软件得以验证。

这在低通滤波器的理论以及实际工程应用中,都具有非常重要的意义。

关键词:有源低通滤波器,巴特沃斯,运算放大器Design of Butterworth Active Low Pass FilterABSTRACTWith the rapid development of social science and technology, various technological products can be seen everywhere in human society, which greatly enriches people's daily lives. IoT devices, wearable devices, and virtual instrument products have become extremely common in various applications and consumer occasions. For now, in almost all electronic products, various gains, bandwidths, and high-performance filters play a vital role. For example, in the voice signal input system of wearable devices, the use of high-performance low-pass The filter performs noise reduction, filtering, and echo cancellation of the speech signal to improve the sound quality of the system and the accuracy of speech recognition.In this paper, through the analysis of the passband, gain and cutoff frequency of various low-pass filters, the maximum flatness of the passband technology (Butterworth technology) is used to design and implement a fourth-order high-performance low-pass filter, through Multisum simulation software To verify the correctness of the design. On this basis, this paper also studies how to improve the response speed of the filter, and puts forward an effective scheme to improve the response speed, which is verified by simulation software. This is of great significance in the theory of low-pass filters and in practical engineering applications.KEYWORDS:active low-pass filter,butterworth,amplifier1绪论1.1 引言在近现代的科技发展中,滤波器作为一种必不可少的组成成分,在仪器仪表、智能控制、计算机科学、通信技术、电子应用技术和现代信号处理等领域有着十分重要的作用。

自适应滤波器的设计与实现毕业论文

自适应滤波器的设计与实现毕业论文

自适应滤波器的设计与实现毕业论文首先,我们来介绍一下自适应滤波器的基本原理。

自适应滤波器的核心思想是根据当前输入信号和期望输出信号的差异来调整滤波器的参数。

它能够根据输入信号的动态变化来适应不同的环境和应用需求,提高滤波器的性能。

自适应滤波器的设计与实现主要包括以下几个方面的内容:首先是自适应滤波器的模型建立。

在设计自适应滤波器之前,我们需要建立一个合理的数学模型来描述输入信号和输出信号之间的关系。

常用的自适应滤波器模型包括LMS(最小均方)模型、RLS(递推最小二乘)模型等。

其次是自适应滤波器的性能评估准则。

在设计自适应滤波器的时候,我们需要选择一种度量标准来评估滤波器的性能,以便进行参数的优化。

常用的性能评估准则包括均方误差、信噪比、误差平均值等。

第三是自适应滤波器的参数估计算法。

根据所选定的性能评估准则,我们需要设计相应的参数估计算法来优化滤波器的参数。

常用的参数估计算法包括LMS算法、RLS算法、Newton算法等。

最后是自适应滤波器的实现与优化。

自适应滤波器通常是通过数字信号处理器(DSP)或者专用的ASIC芯片来实现的。

在实际应用中,我们需要对自适应滤波器的计算复杂度进行优化,以提高滤波器的实时性和性能。

综上所述,自适应滤波器的设计与实现是一个非常复杂且具有挑战性的任务。

它需要深入理解信号处理的基本原理,并结合实际应用需求进行合理设计。

通过本文的介绍,相信读者对自适应滤波器的设计与实现会有更深入的理解,为进一步研究和应用自适应滤波器提供了有价值的参考。

有源滤波器的设计毕业设计论文

有源滤波器的设计毕业设计论文

有源滤波器的设计毕业设计论文标题:基于有源滤波器的设计与优化摘要:有源滤波器是一种常见的信号处理电路,具有自身的强大功能和重要应用。

本论文通过对有源滤波器的原理和设计方法的理论研究,结合现有的电路设计工具和电子器件技术,对有源滤波器的设计与优化进行了探讨。

首先介绍了有源滤波器的基本原理,然后通过实例分析了常见的几种有源滤波器的设计方法,并讨论了设计过程中所需要考虑到的各种因素。

最后,对有源滤波器进行了性能分析与优化,通过仿真和实验验证了设计结果的有效性和可行性。

关键词:有源滤波器、设计、优化、信号处理、基本原理导言:有源滤波器是一种能够对输入信号进行频率选择性处理的电路,它能够增益或衰减其中一频段的信号,从而实现对信号的滤波作用。

随着电子技术的不断进步和应用的广泛性,有源滤波器在通信、音频处理、图像处理等领域中得到了广泛的应用。

因此,研究有源滤波器的设计与优化具有重要的理论和实际意义。

一、有源滤波器的基本原理二、有源滤波器的设计方法1.RC有源滤波器设计方法2.LC有源滤波器设计方法3. Sallen-Key有源滤波器设计方法三、有源滤波器设计考虑的因素四、有源滤波器的性能分析与优化对有源滤波器进行性能分析和优化是保证设计结果有效性的关键。

通过理论计算和电路仿真,可以得到滤波器的频率特性和时域响应等指标,并进一步调整滤波电路的参数以达到所需的滤波效果。

五、实验验证与结论通过搭建实验系统,对设计的有源滤波器进行实验验证,通过对比实验结果与设计要求的一致性,验证了设计的可行性和有效性。

通过实验结果的分析,得出了有源滤波器的性能优化措施和改进方向。

六、结论与展望通过本论文的研究,我们深入了解了有源滤波器的基本原理和设计方法,并通过实例分析和实验验证,得出了滤波器设计中需要考虑的各种因素,为今后有源滤波器的设计提供了有力的指导和借鉴。

在未来的研究中,可以进一步优化有源滤波器的电路结构和参数选取,提高滤波器的性能和稳定性。

基于Matlab的IIR数字滤波器设计(论文)

基于Matlab的IIR数字滤波器设计(论文)

摘要在现代通信系统中,由于信号中经常混有各种复杂成分,所以很多信号分析都是基于滤波器而进行的,而数字滤波器是通过数值运算实现滤波,具有处理精度高、稳定、灵活、不存在阻抗匹配问题,可以实现模拟滤波器无法实现的特殊滤波功能。

数字滤波器根据其冲激响应函数的时域特性,可分为两种,即无限长冲激响应(IIR)数字滤波器和有限长冲激响应(FIR)数字滤波器。

实现IIR滤波器的阶次较低,所用的存储单元较少,效率高,精度高,而且能够保留一些模拟滤波器的优良特性,因此应用很广。

Matlab软件以矩阵运算为基础,把计算、可视化及程序设计有机融合到交互式工作环境中,并且为数字滤波的研究和应用提供了一个直观、高效、便捷的利器。

尤其是Matlab中的信号处理工具箱使各个领域的研究人员可以直观方便地进行科学研究与工程应用。

本文首先介绍了数字滤波器的概念,分类以及设计要求。

接着利用MATLAB函数语言编程,用信号处理图形界面FDATool来设计滤波器以及Sptool界面设计的方法,并用FDATool模拟IIR 数字滤波器处理信号。

重点设计Chebyshev I型和Chebyshev II型数字低通滤波器,并介绍最优化设计。

【关键字】IIR 滤波器FDATool Sptool SimulinkABSTRACTIn modern communication systems,Because often mixed with various signal complex components,So many signal analysis is based on filters, and the digital filter is realized through numerical computation, digital filters filter with high precision, stability and flexibility, don't exist, can realize the impedance matching simulating the special filter cannot achieve filter function. Digital filter according to its impulse response function and characteristics of the time can be divided into two kinds, namely the infinite impulse response (IIR) digital filter and finite impulse response (FIR digital filters). The order of realizing IIR filter is used, low and high efficiency less storage unit, high precision, and can keep some simulation characteristics of filter, so it is widely used. Matlab software based on matrix computation, the calculation, visualization and program design of organic integration to interactive environment for digital filter, and the research and application of provides an intuitive, efficient and convenient tool. Especially in the Matlab signal processing to all areas of research toolbox personnel can easily for scientific research and engineering application. This paper introduces the concept of digital filter, classification and design requirements. Then using MATLAB language programming, with functions of signal processing FDATool graphical interface design of interface design and Sptool filter, and FDATool analog signal processing IIR digital filter. Key design Chebyshev type I and II digital Chebyshev lowpass filter, and introduces optimization design.【Keywords】IIR Filter FDATool Sptool Simulink目录前言 ............................................................. 1第一章数字滤波器 ................................................. 2第一节数字滤波器的概念........................................ 2第二节数字滤波器的分类........................................ 2第三节数字滤波器的设计要求.................................... 4第二章 IIR数字滤波器设计方法...................................... 5第一节 IIR数字滤波器的设计步骤................................. 5第二节用脉冲相应不变法设计IIR数字滤波器...................... 6一、设计原理................................................ 6二、脉冲响应不变法优缺点.................................... 8第三节双线性变换法设计IIR数字滤波器.......................... 9一、设计原理................................................ 9二、双线性变换法优缺点.................................... 11第三章 IIR滤波器的MATLAB设计................................... 13第一节 IIR数字滤波器的典型设计法............................. 14第二节 IIR数字滤波器的直接设计法............................. 18第三节 FDATool介绍和界面设计................................. 23第四节 FDATOOL设计IIR数字滤波器............................. 24第五节 SIMULINK 仿真IIR滤波器............................... 26总结 ........................................................... 29致谢 ........................................................... 30参考文献 ........................................................ 31结束语 .......................................................... 32前言随着信息时代和数字世界的到来,数字信号处理已成为当今一门极其重要的学科和技术领域。

宽带PLL环路滤波器的设计

宽带PLL环路滤波器的设计

东南大学硕士学位论文宽带PLL环路滤波器的设计姓名:刘奡申请学位级别:硕士专业:微电子学与固体电子学指导教师:陆生礼20060219摘要摘要环路滤波器(LoopFilter,简称LPF)是锁相环(PLL)的重要组成单元,它在很人程度上决定了PLL的性能。

在PLL频率综合器的设计中,为了获得稳定的VCO凋谐电压,环路滤波器起到了维持环路稳定性、控制环路带内外噪声、防止VCO调谐电压控制线上电压突变、抑制参考边带杂散干扰(spurs)等重要作州,是PLL频率综合器的设计与调试的关键。

本文实现了一个三极管放大结构的有源三阶环路滤波器,在对VCO调谐电压3.3V到33V的放大的同时,保持宽带PLL的环路稳定性,实现对品振基准频率处噪声的抑制,并根据PLL噪声模型优化设计PLL环路带宽,实现带内外环路噪声的优化设计。

论文首先重点介绍环路滤波器的设计理论,着重介缁分析设计环路滤波器所涉及的相关概念和环路滤波器的拓扑结构。

在此基础上,更进一步的根据设计环路滤波器的需要,深入讨论了PLL环路的参数模型,包括PLL各模块的参数抽象方法,环路的开fj=|环传输方程和开环带宽,相位裕度的理论推导。

并且对PLL环路性能和环路滤波器性能之间的关系作了理论分析。

最斤,针对我们数字电视接收机州宽带PLL环路设计所需的滤波器电路。

在实现电路拓扑的基础上,通过更进一步的建立环路滤波器简化模弛和完整模型,详细推导了环路滤波器网络参数的量化实现过稃提山了解决本课题的设计方案,并灵活地使用了SynopsysHspice,CandenceSpectreRF、Verilog-AtMatlab等EDA软什对所设计的电路进行建模,推导,分析,验证,给出了行之有效的推导设计方法。

晟后,通过实际应用验证了该设计。

关键词:射频集成电路,环路滤波器,锁相环,调谐电压,环路带宽,相位裕度,相位噪声杂散抑制l”OR3*C3lU‘C3lT4OOR4*CAI}CtotC1+C2Cl+C2+C3Cl+C2+C3+CA一旦确定了环路滤波器阻抗(Z(s)),电荷泵增益(Km)和VCO增益(Kvco),则Pu.开环增益(G(s))也随之确定:G(s):K≯Kvc。

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滤波器的设计设计论文摘要21世纪是数字化的时代,纵观当代通信的发展趋势,已成为引领通信变革的主潮流。

通信是在数字化浪潮的背景下,在计算机技术的应用和信息技术的发展的结果。

数字信号滤波器在各种数字信号处理中发挥着重要的作用,数字信号设计一直是数字信号处理领域的重要研究课题。

近年来,数字信号技术在我国也得到迅速发展,不论是在科学技术研究,还是在开发等发面,其应用越来越广泛,并取得了丰硕的成果。

本文主要介绍如何用窗函数法和雷米兹交换法设计FIR滤波器的的具体步骤与方法,以及相关数字信号处理的一些具体算法,并在MATLAB环境下进行仿真。

根据仿真运行的结果来说明各项运行指标均达到设计要求。

分析和比较两种设计方法性,以及它们分别所适用的范围,通过设计表达这两种方法的运算简单、精度高、设计过程简单易行,适合于工程设计。

关键词:FIR数字滤波器线性相位MATLAB仿真窗函数雷米兹法AbstractThe 21st century is the era of digital, looking back at the development trend of contemporary communications, has become the main changes leading communications trend. This is the communication in the digital wave of context, the application of computer technology and the development of information technology results. Digital signal filter in a variety of digital signal processing plays an important role, digital signal design digital signal processing has been an important research topic in the field. In recent years, Digital Signal Technology in China has been developing rapidly, both in scientific and technological research and development is failing in its application more and more widely, and achieved fruitful results.Therefore, this artcle introduced the FIR filter may realize the strict linear phase under the window function and Remez function, designs gronp of filters coefficients ,vses least squares method to optimize these coefficients .in the foundation which smallest two rides to unify the Lagrange law first to restrain the belt is smallest two rides transfers asks the condition extreme value ,introduces Lagrange to leave the Lagrange function while the structure ,then carries on the solution Finally the full use data analysis carries on the simulation realization under the MATLAB environment .Thas may know,restraint least squares method designs the filter has the algorithm simply.Key words:FIR Digital Filter Minimum MATLAB simulation Linear phase Window function Remez function目录摘要 (I)Abstract (II)目录 (III)绪论 (1)1数字滤波器的简介 (2)1.1数字滤波器的介绍 (2)1.2数字滤波器的原理 (2)1.3数字滤波器的设计 (4)1.3.1 数字滤波器的设计过程 (4)1.3.2 数字滤波器的设计方法 (5)2 FIR数字滤波器的基本结构 (6)2.1 FIR滤波器的基本结构 (6)2.2 最大误差最小化准则 (9)3 线性相位的FIR数字滤波器 (12)3.1线性相位的概念 (12)3.2线性相位滤波器 (13)3.3线性相位FIR数字滤波器的设计方法 ................................................................ . (15)3.3.1 雷米兹交换法设计FIR数字滤波器 (15)3.3.2 FIR数字滤波器的线性规划设计 (18)4线性相位FIR滤波器的仿真设计 (20)4.1信号处理工具箱中的最优设计函数 (20)4.2MATLAB设计FIR数字滤波器的方法 (21)4.3 线性相位FIR滤波器的仿真设计 (22)4.4 线性相位FIR滤波器的窗函数法的仿真设计 (23)4.5 线性相位FIR滤波器的雷米兹交换法的仿真设计 (25)4.6 结果分析 (28)结论 (30)致谢 (31)参考文献 (32)绪论随着信息时代和数字世界的到来,数字信号处理己成为当今一门极其重要的学科和技术领域,数字信号处理在通信、雷达、军事、航空航天、语音、图像、自动控制、医疗和家用电器等众多领域得到了广泛的应用。

数字滤波器是数字信号处理的重要基础,在对信号的滤波、检测及参数的估计等信号应用中,数字滤波器是使用最为广泛的一种线性系统,在研究信号的时候,首先必须考虑噪声的干扰对信号的传输影响,噪声是一切干扰信号的泛指,有的仅希望最大限度地去除噪声而已,有的希望在去除噪声时能让滤波器具有线形相位,有的则是强调滤波的实时性,在设计时针对一些情况,制定有针对性的滤波器,来改善信号的质量。

本文共分为四章,前三章为设计数字滤波器的基础知识,数字滤波器从功能上分为低通滤波器(LPF)、高通滤波器(HPF)、带通滤波器(BPF)、带阻滤波器(BSF);然而数字滤波器的实现方法有很多种,例如FPGA、DSP、MATLAB等,本文是利用MATLAB进行数字滤波器的仿真设计。

最后一章是用三种方法设计FIR数字滤波器。

我们可以得出第一类线性相位滤波器可以用于实现低通、高通、带通和带阻等各种滤波特性;通过数据和图形分析得出在相同的滤波器抽样响应长度下,如果在一个频带内赋予了大的加权,那么这个频带内将获得大的衰减。

因此,通过调整加权值,可得到不同的衰减,在通带和阻带都具有较好的性能。

1 数字滤波器的简介1.1 数字滤波器的介绍数字滤波器根据其冲激响应函数的时域特性,可分为两种,即无限长冲激响应(IIR)滤波器和有限长冲激响应(FIR)滤波器。

IIR系统易取得较好的通带和阻带衰减特性,一般要求H(z)阶次要高,即M要大。

FIR系统有自己突出的优点:系统总是稳定的,易实现线性相位,允许设计多通带(或多阻带)滤波器,后两项都是IIR系统不易实现的。

FIR数字滤波器的设计方法有多种,如窗函数设计法、频率采样法和Chebyshev逼近法等。

随着MATLAB软件尤其是MATLAB的信号处理工作箱的不断完善,不仅数字滤波器的计算机辅助设计有了可能,而且还可以使设计实现最优化。

1.2 数字滤波器的原理数字滤波器可分为FIR(有限脉冲响应)和IIR(无限脉冲响应)两种。

IIR滤波器的系统函数是两个Z的多项式的有理分式,而FIR滤波器的分母为1,即只有一个分子多项式。

数字滤波器的理想幅频特性如图1-1所示。

在0到π的全部频段上,其幅值为1的区域为通带,其余为阻带,即其幅值为0。

根据w c1和w c2取值不同可分为4种类型:(1)低通滤波器,当w c1=0时;(2)高通滤波器,当w c2=π时;(3)带通滤波器,当w c1及w c2如图1-1所示时;(4)带阻滤波器,当[0,w c1]及[w c2,1]区间幅度为1,[w c1,w c2]区间幅度为0时。

图1-1 理想幅频特性有些情况下,还对滤波器的相位特性提出要求,理想的是线性相位特性,即相移与频率成线性关系。

实际的滤波器不可能完全实现理想幅频特性,必有一定误差,因此要规定适当的指标。

低通滤波器在[0,p w ]的通带区,幅频特性会在1附近波动1δ±;在s w ~1的阻带区,幅频特性不会真等于零是一个大于零的2δ值;在[p w , s w ]之间,为过渡区;这三个与理想特性的不同点就构成了滤波器的指标体系。

即通带频率p w 和s w 通带波动1δ,阻带频率和阻带衰减2δ。

在许多情况下,人们习惯用分贝为单位,定义通带波动为p R (分贝)阻带衰减为s R (分贝)。

(1-1)(1-1)对于带通滤波器,p w 范围为[1p w ,2p w ];对于带阻滤波器,s w 应表为[]12,s s w w 。

其他复杂形状的预期特性通常也可由若干理想的幅频特性叠合构成。

FIR 数字滤波器最大的优点是容易设计成线性相位特性,并且具有稳定性。

01log 20,011log 2012101110>⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=>⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+--=δδδδs p R R1.3 数字滤波器的设计(1) 确定技术指标在设计一个滤波器之前,必须首先根据工程实际的需要确定滤波器的技术指标。

在很多实际应用中,数字滤波器常被用来实现选频操作。

因此指标的形式一般在频域中给出幅度和相位响应。

幅度指标主要以两种方式给出。

第一种是绝对指标。

他提供对幅度响应函数的要求,一般应用于FIR 滤波器的设计。

第二种指标是相对指标。

他以分贝值的形式给出要求。

(2) 逼近确定了技术指标后,就可以建立一个目标的数字滤波器模型(通常采用理想的数字滤波器模型)。

之后,利用数字滤波器的设计方法(窗函数法、频率采样法等),设计出一个实际滤波器模型来逼近给定的目标。

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