模擬高通帶通濾波器設(shè)計(jì)_第1頁(yè)
模擬高通帶通濾波器設(shè)計(jì)_第2頁(yè)
模擬高通帶通濾波器設(shè)計(jì)_第3頁(yè)
模擬高通帶通濾波器設(shè)計(jì)_第4頁(yè)
模擬高通帶通濾波器設(shè)計(jì)_第5頁(yè)
已閱讀5頁(yè),還剩32頁(yè)未讀 繼續(xù)免費(fèi)閱讀

下載本文檔

版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請(qǐng)進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)

文檔簡(jiǎn)介

模擬高通帶通濾波器設(shè)計(jì)第1頁(yè),課件共37頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月如果已知低通G(jλ),高通H(jη)則用下式轉(zhuǎn)換:1)低通到高通的頻率變換

λ和η之間的關(guān)系為4.模擬濾波器的頻率變換——模擬高通、帶通、帶阻濾波器的設(shè)計(jì)

第2頁(yè),課件共37頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月模擬高通filter的設(shè)計(jì)方法高通歸一化的系統(tǒng)函數(shù)H(q)Ha(s)低通歸一化的系統(tǒng)函數(shù)G(p)模擬高通濾波器指標(biāo)ALF的指標(biāo)轉(zhuǎn)換關(guān)系轉(zhuǎn)換關(guān)系第3頁(yè),課件共37頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月(2)確定相應(yīng)低通濾波器的設(shè)計(jì)指標(biāo):將高通濾波器的邊界頻率轉(zhuǎn)換成低通濾波器的邊界頻率(1)確定高通濾波器的技術(shù)指標(biāo):通帶下限頻率,阻帶上限頻率,通帶最大衰減,阻帶最小衰減。

模擬高通濾波器的設(shè)計(jì)步驟:①低通濾波器通帶截止頻率;②低通濾波器阻帶截止頻率;③通帶最大衰減仍為,阻帶最小衰減仍為。第4頁(yè),課件共37頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月(5)求模擬高通的H(s)。去歸一化,將代入G(q)中(3)設(shè)計(jì)歸一化低通濾波器G(p)。(4)設(shè)計(jì)歸一化高通濾波器G(q)。第5頁(yè),課件共37頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月①高通技術(shù)要求:fp=200Hz,αp=3dB;fs=100Hz,αs=15dB②低通技術(shù)要求:

例6.2.3設(shè)計(jì)高通濾波器,fp=200Hz,fs=100Hz,幅度特性單調(diào)下降,fp處最大衰減為3dB,阻帶最小衰減αs=15dB。

歸一化頻率第6頁(yè),課件共37頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月③設(shè)計(jì)歸一化低通G(p)。采用巴特沃斯濾波器,④求模擬高通H(s):第7頁(yè),課件共37頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月模擬帶通filter的設(shè)計(jì)方法帶通濾波器的指標(biāo)要求帶通濾波器頻率特性是正負(fù)對(duì)稱的,故這個(gè)變換必須是一對(duì)二的映射,它應(yīng)該是Ω的二次函數(shù)第8頁(yè),課件共37頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月λp對(duì)應(yīng)ηuλs對(duì)應(yīng)ηs2指標(biāo)轉(zhuǎn)換公式:邊界頻率轉(zhuǎn)換成低通的邊界頻率。第9頁(yè),課件共37頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月模擬帶通filter的設(shè)計(jì)方法模擬帶通濾波器指標(biāo)ALF的指標(biāo)轉(zhuǎn)換關(guān)系低通歸一化的系統(tǒng)函數(shù)G(p)高通歸一化的系統(tǒng)函數(shù)H(q)Ha(s)q=s/B第10頁(yè),課件共37頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月(1)確定模擬帶通濾波器的技術(shù)指標(biāo),即:帶通上限頻率,帶通下限頻率下阻帶上限頻率,上阻帶下限頻率通帶中心頻率,通帶寬度通帶最大衰減為,阻帶最小衰減為:與以上邊界頻率對(duì)應(yīng)的歸一化邊界頻率如下:總結(jié)模擬帶通的設(shè)計(jì)步驟:第11頁(yè),課件共37頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月(2)確定歸一化低通技術(shù)要求:通帶最大衰減仍為αp,阻帶最小衰減亦為αs。(3)設(shè)計(jì)歸一化低通G(p)。(4)直接將G(p)轉(zhuǎn)換成帶通H(s)。第12頁(yè),課件共37頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月3)低通到帶阻的頻率變換低通與帶阻濾波器的頻率變換模擬帶通filter的設(shè)計(jì)方法為低通到帶阻的頻率變換公式:通帶中心頻率,通帶寬度第13頁(yè),課件共37頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月p=jλ,并去歸一化s/B,可得

上式是直接由歸一化低通轉(zhuǎn)換成帶阻的頻率變換公式。第14頁(yè),課件共37頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月下面總結(jié)設(shè)計(jì)帶阻濾波器的步驟:(1)確定模擬帶阻濾波器的技術(shù)要求,即:下通帶截止頻率,上通帶截止頻率阻帶下限頻率,阻帶上限頻率阻帶中心頻率,阻帶寬度它們相應(yīng)的歸一化邊界頻率為以及通帶最大衰減和阻帶最小衰減。第15頁(yè),課件共37頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月(2)確定歸一化模擬低通技術(shù)要求,即:取λs和λs的絕對(duì)值較小的λs;通帶最大衰減為,阻帶最小衰減為。

(3)設(shè)計(jì)歸一化模擬低通G(p)。(4)直接將G(p)轉(zhuǎn)換成帶阻濾波器H(s)。第16頁(yè),課件共37頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月

例6.2.5設(shè)計(jì)模擬帶阻濾波器,其技術(shù)要求為:Ωl=2π×905rad/s,Ωs1=2π×980rad/s,Ωs2=2π×1020rad/s,Ωu=2π×1105rad/s,αp=3dB,αs=25dB。試設(shè)計(jì)巴特沃斯帶阻濾波器。解(1)模擬帶阻濾波器的技術(shù)要求:Ωl=2π×905,Ωu=2π×1105;Ωs1=2π×980,Ωs2=2π×1020;Ω20=ΩlΩu=4π2×1000025,B=ΩuΩl=2π×200;

第17頁(yè),課件共37頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月ηl=Ωl/B=4.525,ηu=Ωu/B=5.525;ηs1=Ωs1/B=4.9,ηs2=5.1;η20=ηlηu=25(2)歸一化低通的技術(shù)要求:(3)設(shè)計(jì)歸一化低通濾波器G(p):第18頁(yè),課件共37頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月(4)帶阻濾波器的H(s)為第19頁(yè),課件共37頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月Ha(s)H(Z)ALF的指標(biāo)低通歸一化的系統(tǒng)函數(shù)G(p)轉(zhuǎn)換關(guān)系轉(zhuǎn)換關(guān)系

6.5數(shù)字高通、帶通和帶阻濾波器的設(shè)計(jì)

模擬濾波器指標(biāo)數(shù)字濾波器的指標(biāo)雙線性變換法第20頁(yè),課件共37頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月例6.5.1設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字高通濾波器,要求通帶截止頻率ωp=0.8πrad,通帶衰減不大于3dB,阻帶截止頻率ωs=0.44πrad,阻帶衰減不小于15dB。希望采用巴特沃斯型濾波器。(1)數(shù)字高通的技術(shù)指標(biāo)為

ωp=0.8πrad,αp=3dB;ωs=0.44πrad,αs=15dB(2)模擬高通的技術(shù)指標(biāo)令T=1,則有第21頁(yè),課件共37頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月(3)轉(zhuǎn)化為模擬低通濾波器的技術(shù)指標(biāo):

將Ωp和Ωs對(duì)3dB截止頻率Ωc歸一化,這里Ωc=Ωp第22頁(yè),課件共37頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月(4)設(shè)計(jì)歸一化模擬低通濾波器G(p)。模擬低通濾波器的階數(shù)N計(jì)算如下:第23頁(yè),課件共37頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月查表6.2.1,得到歸一化模擬低通傳輸函數(shù)G(p)為

去歸一化,將p=s/Ωc代入上式得到:(5)將模擬低通轉(zhuǎn)換成模擬高通。將G(s)的變量換成1/s,得到模擬高通Ha(s):(6)用雙線性變換法將模擬高通H

(s)轉(zhuǎn)換成數(shù)字高通H(z):第24頁(yè),課件共37頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月實(shí)際上(5)、(6)兩步可合并成一步,即第25頁(yè),課件共37頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月例6.5.2設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字帶通濾波器,通帶范圍為0.3πrad到0.4πrad,通帶內(nèi)最大衰減為3dB,0.2πrad以下和0.5πrad以上為阻帶,阻帶內(nèi)最小衰減為18dB。采用巴特沃斯型模擬低通濾波器。解(1)數(shù)字帶通濾波器技術(shù)指標(biāo)為通帶上截止頻率ωu=0.4πrad通帶下截止頻率ωl=0.3πrad

阻帶上截止頻率ωs2=0.5πrad

阻帶下截止頻率ωs1=0.2πrad

通帶內(nèi)最大衰減αp=3dB,阻帶內(nèi)最小衰減αs=18dB。第26頁(yè),課件共37頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月(2)模擬帶通濾波器技術(shù)指標(biāo)如下:設(shè)T=1,則有(通帶中心頻率)(帶寬)第27頁(yè),課件共37頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月將以上邊界頻率對(duì)帶寬B歸一化,得到ηu=3.348,ηl=2.348;ηs2=4.608,ηs1=1.498;η0=2.804(3)模擬歸一化低通濾波器技術(shù)指標(biāo):歸一化阻帶截止頻率歸一化通帶截止頻率λp=1αp=3dB,αs=18dB第28頁(yè),課件共37頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月(4)設(shè)計(jì)模擬低通濾波器:查表6.2.1,得到歸一化低通傳輸函數(shù)G(p),第29頁(yè),課件共37頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月(5)將歸一化模擬低通轉(zhuǎn)換成模擬帶通:(6)通過雙線性變換法將Ha(s)轉(zhuǎn)換成數(shù)字帶通濾波器H(z)。下面將(5)、(6)兩步合成一步計(jì)算:第30頁(yè),課件共37頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月將上式代入(5)中的轉(zhuǎn)換公式,得將上面的p等式代入G(p)中,得第31頁(yè),課件共37頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月MATLAB提供了四個(gè)函數(shù)lp2lp,lp2hp,lp2bp,lp2bs來完成這些頻帶變換。以lp2bs(低通到帶阻)為例,調(diào)用格式為:[numT,denT]=lp2bs(num,den,OmegaZ,B)其中:num,den為低通原型的分子分母系數(shù)OmegaZ,B為帶阻的中心頻率Ωz和阻帶寬度BnumT,denT為帶阻濾波器的分子分母系數(shù)第32頁(yè),課件共37頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月低通Ha(s)數(shù)字低通H(Z)ALF的指標(biāo)低通歸一化的系統(tǒng)函數(shù)G(p)轉(zhuǎn)換關(guān)系數(shù)字高通、帶通和帶阻濾波器的另一種設(shè)計(jì)模擬濾波器指標(biāo)數(shù)字濾波器的指標(biāo)雙線性變換法轉(zhuǎn)換關(guān)系第33頁(yè),課件共37頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月模擬低通濾波器變換成數(shù)字帶通濾波器由低通模擬原型到模擬高通的變換關(guān)系為根據(jù)雙線性變換,模擬帶通與數(shù)字帶通之間的S平面與Z平面的關(guān)系仍為第34頁(yè),課件共37頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月

模擬低通濾波器變換成數(shù)字帶阻濾波器由模擬低通原型到模擬帶阻的變換關(guān)系為根據(jù)雙線性變換,模擬帶阻與數(shù)字帶

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫(kù)網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評(píng)論

0/150

提交評(píng)論