• 
    

    
    

      99热精品在线国产_美女午夜性视频免费_国产精品国产高清国产av_av欧美777_自拍偷自拍亚洲精品老妇_亚洲熟女精品中文字幕_www日本黄色视频网_国产精品野战在线观看 ?

      設(shè)計(jì)IIR模擬帶通濾波器

      2021-10-07 09:45:33徐冰珂
      電子樂園·中旬刊 2021年2期
      關(guān)鍵詞:轉(zhuǎn)換低通濾波器

      徐冰珂

      摘要:模擬濾波器是指能對模擬或連續(xù)時間的信號進(jìn)行濾波的電路和器件。模擬濾波器可分為有源濾波器和無源濾波器。在模擬濾波器設(shè)計(jì)中,最重要的是低通濾波器(LP)的設(shè)計(jì)。因?yàn)槿绻屯V波器能夠設(shè)計(jì)的優(yōu)秀,那么帶通濾波器,高通濾波器等濾波器則可以經(jīng)過頻率變換得到,因此知道低通濾波器的函數(shù)可求得帶通濾波器,高通濾波器等濾波器。

      關(guān)鍵詞:低通濾波器;帶通濾波器;轉(zhuǎn)換;IIR

      一、設(shè)計(jì)要求

      目標(biāo)1:ws:指阻帶截止頻率; 目標(biāo)2:rp:指通帶中最大衰減系數(shù);目標(biāo)3:rs:指阻帶最小衰減系數(shù);目標(biāo)4:wp:指通帶截止頻率。

      二、設(shè)計(jì)步驟

      模擬濾波器設(shè)計(jì)步驟分3步:

      (1)濾波器設(shè)計(jì)的技術(shù)

      (2)設(shè)計(jì)了原型低通濾波器,按照應(yīng)該的原型低通技術(shù)要求,找出參數(shù),再使用查表法完成拉普拉斯變換函數(shù)。

      (3)頻率進(jìn)行變化,得到待設(shè)計(jì)一個濾波器的轉(zhuǎn)移相關(guān)函數(shù)。

      第一步是運(yùn)用巴特沃斯來模擬低通濾波器的步驟:

      步驟1:確定模擬濾波器的階數(shù)N

      已知給定的條件(,Ap)、(,As),根據(jù)A(w) =-10lg|H()|2 ,再由|H(jω)|2 =可得到A(w) =-10lg,推出: N≥

      步驟2:

      確定模擬濾波器的3dB截頻:

      由圖可知,當(dāng)由決定的時候所得到的衰減圖像表明在通帶剛好滿足要求,在阻帶有裕量;當(dāng)由決定的時候所得到的衰減圖像表明在阻帶剛好滿足要求,在通帶有裕量;當(dāng)在和之間任意取值時,最后得到的結(jié)果是在通帶和阻帶都有裕量。

      步驟3:計(jì)算模擬濾波器的系統(tǒng)函數(shù)極點(diǎn)

      利用實(shí)系數(shù)模擬系統(tǒng)頻率響應(yīng)的共軛對稱性有

      可解得系統(tǒng)的函數(shù)極點(diǎn)如下:

      步驟4:

      得到模擬低通濾波器的系統(tǒng)函數(shù)HL(s)

      其次是從歸一化模擬低通濾波器轉(zhuǎn)化為Butterworth模擬帶通濾波器的設(shè)計(jì)步驟:

      步驟1:

      確定模擬帶通濾波器的技術(shù)目標(biāo),即帶通的上限頻率Ωu,上阻帶的下限頻率Ωs2,下阻帶的上限頻率Ωs1,通帶的中心頻Ω02=ΩuΩl,通帶的最大衰減為,通帶的寬度B=Ωu-Ωl,阻帶的最小衰減為,帶通的下限頻率Ωu。

      與以上邊界頻率對應(yīng)的歸一化邊界頻率如下:

      步驟2:

      確定歸一化低通技術(shù)要求:

      通帶最大衰減為,且阻帶最小衰減為。

      步驟3:設(shè)計(jì)實(shí)行歸一化的低通G(p)。

      步驟4:將G(p)轉(zhuǎn)化為帶通H(s)。

      三、仿真結(jié)果

      仿真結(jié)果如下圖所示:

      四、仿真分析

      由巴特沃斯的帶通濾波器的頻率曲線可以清楚地顯示,當(dāng)輸入頻率小于2kHz時,信號近似為零,在2kHz后,它逐漸上升,并隨著頻率的增大而逐漸降低。

      當(dāng)輸入頻率小于2kHz時,通過巴特沃斯的帶通濾波器的頻率曲線可以清晰地看到,信號接近為零,2kHz后,他逐漸增大,并隨著頻率的提升而升高,在4kHz左右達(dá)到峰值。信號在7kHz開始降低,且在10kHz近似消失。

      因此,在實(shí)驗(yàn)誤差合理的范圍的情況下,可以認(rèn)為是范圍為2kHz~15kHz的帶通濾波器。在合理考慮了實(shí)驗(yàn)誤差后,初步設(shè)計(jì)得到了滿意的結(jié)果。

      五、總結(jié)

      能夠應(yīng)用MATLAB便捷的計(jì)算能力,快捷方便地設(shè)計(jì)濾波器。此設(shè)計(jì)方案輕松快速,降低了工作量。且在設(shè)計(jì)試驗(yàn)中,能夠隨時監(jiān)測思考濾波器的個性,而且實(shí)時變動參數(shù),來改進(jìn)濾波器的設(shè)計(jì),反映實(shí)踐的狀況。

      經(jīng)過此次濾波器設(shè)計(jì),我學(xué)到了很多東西,如代碼輸入,數(shù)據(jù)查詢等軟件的一些社會功能有了更好的認(rèn)識?!稊?shù)字信號處理》是由技術(shù)飛速向前和理論普遍運(yùn)用而出現(xiàn)的一門前沿學(xué)科。因此,在做設(shè)計(jì)的過程中,我們應(yīng)該翻閱更多的書本,檢閱更多的材料,以便有更深的了解。因此,在做作業(yè)的過程中,我們應(yīng)該翻閱更多的課本,檢查更多的材料,以便有更深的了解。

      六、仿真程序

      %巴特沃斯——低通濾波器設(shè)計(jì)

      wp=2*pi*5000;ws=2*pi*12000;Rp=2;As=30;

      [N,wc]=buttord(wp,ws,Rp,As,'s')

      %計(jì)算率波器的階數(shù)和3dB截止頻率

      [B,A]=butter(N,wc,'s');

      %計(jì)算濾波器系統(tǒng)函數(shù)分子分母多項(xiàng)式

      fk=0:800/512:20000;wk=2*pi*fk;

      Hk=freqs(B,A,wk);

      %figure

      subplot(4,2,1)

      subplot(4,2,1)

      plot(fk/1000,20*log10(abs(Hk)));

      grid on,xlabel('頻率(kHz)'),ylabel('幅度(dB)')

      title('巴特沃斯低通模擬濾波器')

      axis([0,20,-35,5])

      %巴特沃斯——帶通濾波器設(shè)計(jì)

      wp=1;ws=1.963;Rp=1;As=20;

      [N,wc]=buttord(wp,ws,Rp,As,'s')

      %計(jì)算率波器的階數(shù)和3dB截止頻率

      [B,A]=butter(N,wc,'s');

      %計(jì)算濾波器系統(tǒng)函數(shù)分子分母多項(xiàng)式

      wph=2*pi*4000;

      fk=0:800/512:20000;wk=2*pi*fk;

      Hk1=freqs(B,A,wk);

      %figure

      subplot(4,2,5);

      plot(fk/1000,20*log10(abs(Hk1)));

      grid on,xlabel('頻率(kHz)'),ylabel('幅度(dB)')

      title('巴特沃斯低通模擬濾波器(利用低通轉(zhuǎn)帶通)')

      wp=2*pi*[4000,7000];ws=2*pi*[2000,9000];Rp=1;As=20;

      [N,wc]=buttord(wp,ws,Rp,As,'s')

      %計(jì)算率波器的階數(shù)和3dB截止頻率

      [B,A]=butter(N,wc,'s');

      %計(jì)算濾波器系統(tǒng)函數(shù)分子分母多項(xiàng)式

      fk=0:800/512:20000;wk=2*pi*fk;

      Hk1=freqs(B,A,wk);

      %figure

      subplot(4,2,6);

      plot(fk/1000,20*log10(abs(Hk1)));

      grid on,xlabel('頻率(kHz)'),ylabel('幅度(dB)')

      title('巴特沃斯帶通模擬濾波器(利用低通轉(zhuǎn)帶通)')

      axis([0,10,-35,5])

      參考文獻(xiàn)

      [1]龔作豪.《巴特沃斯低通濾波器的仿真設(shè)計(jì)》[J].《信息通信》,2014

      [2]駱毅.《基于FPGA的脈沖信號數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)》[J].《自動化應(yīng)用》,2017

      [3]王獻(xiàn)合.《數(shù)字信號處理濾波器設(shè)計(jì)優(yōu)化分析》[J].《科技致富向?qū)А罚?018

      [4]楊躍東.《一種高性能微帶三通帶濾波器設(shè)計(jì)》[J]. 《應(yīng)用科技》,2013

      猜你喜歡
      轉(zhuǎn)換低通濾波器
      IIR數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)中頻率轉(zhuǎn)換探究
      基于瞬時無功理論的諧波檢測中低通濾波器的改進(jìn)
      淺議長期股權(quán)投資核算方法的轉(zhuǎn)換
      對當(dāng)代書法藝術(shù)性的思考
      大數(shù)據(jù)時代檔案管理模式的轉(zhuǎn)換與創(chuàng)新
      資治文摘(2016年7期)2016-11-23 02:29:01
      論英漢語翻譯中語內(nèi)翻譯向語際翻譯的轉(zhuǎn)換
      淺談平面圖與立體圖的思維培養(yǎng)
      人間(2016年28期)2016-11-10 00:10:48
      高中化學(xué)教學(xué)中研究性學(xué)習(xí)的應(yīng)用探究
      成才之路(2016年25期)2016-10-08 10:51:36
      非等紋響應(yīng)低通濾波器研究
      后置低通濾波器對沖擊負(fù)荷電能計(jì)量的影響
      電測與儀表(2015年8期)2015-04-09 11:49:50
      黔西| 南通市| 牡丹江市| 贡嘎县| 顺义区| 溧水县| 府谷县| 承德县| 齐齐哈尔市| 双桥区| 义马市| 灵璧县| 瑞安市| 灯塔市| 固始县| 石城县| 沅陵县| 海阳市| 拉萨市| 武定县| 称多县| 乌鲁木齐市| 新巴尔虎右旗| 花垣县| 马公市| 铜山县| 太仆寺旗| 鄂伦春自治旗| 安新县| 娄烦县| 建始县| 岳西县| 浏阳市| 广宁县| 大田县| 平远县| 富锦市| 基隆市| 浏阳市| 扎鲁特旗| 常德市|