状态变量滤波器电路设计
38-表41二阶滤波器的标准传递函数,零、极点分布以及幅频特性示意图
[ R ]/ 1k / 51%
10 k
12 V
74 1
10 k
12 V
图4—29 50Hz陷波器的幅频特性及输入输出波形
4—2—5
R
全通滤波器的幅频特性
是平行于频率轴的直线， 所以它对频率没有选择性。
R －
人们主要利用其相位频率 特性，作为相位校正电路
ui
＋
uo
或相位均衡电路。图4—
R1
C
30所示，是一个一阶全通
滤波器或移相器，其传递 图4—30一阶全通滤波器(移相器)电路
函数为
Auf
(s)
1 1
sR1C sR1C
Auf ( j ) 1
( j ) 2 arctan RC
(4—40) (4—41a)
(4—41b)
A (ω ) 1
0 ω
(ω )
0
1 /R 1 C
R1
C4
R5
ui
－
R
C
2
3
A ＋
uo
Rp
(a )
图4—25带通滤波器
| A(jω) |
| A(jω) |
A(ω0) 0.707A(ω0)
R2
0
ω0
ω BW＝ ω0
0
ω01 ω02 ω03
ω
Q
(b)
(c)
图4—25 (a)电路；(b)幅频特性；(c)调节R2,幅频特性移动
4.3.4 带阻滤波电路(BEF)
带阻滤波器。因为
Ao s
Au
f
(s)
1
s2
Q
o s
Q
o2
带限信号的数字滤波器设计与实现
带限信号的数字滤波器设计与实现随着数字信号处理的日益发展，数字滤波器逐渐成为了数字信号处理中不可或缺的一部分。
数字滤波器主要用于对信号进行滤波，即去除干扰或保留特定频率成分，以便进一步处理。
而带限信号的数字滤波器则是常常用来处理特定频率范围内的信号。
在本文中，我们将深入探讨带限信号的数字滤波器设计与实现。
一、带限信号的概念与示例带限信号是指具有一定的低频截止频率和高频截止频率的信号，其频率范围被限制。
在实际应用中，产生带限信号的原因可能是信号源的特性或者信号在传输过程中被限定在一定的频带内。
下图是一个典型的带限信号的示例。
（图片来源：_数字信号处理（DSP）原理与应用_）二、带限信号的数字滤波器设计数字滤波器可以分为FIR（有限冲激响应）滤波器和IIR（无限冲激响应）滤波器两类。
对于带限信号的数字滤波器设计，通常选择IIR滤波器，因为它们可以比FIR滤波器更有效地利用滤波器系数，从而提供更好的性能和更低的计算复杂度。
下面，我们将介绍IIR带限信号数字滤波器设计的详细步骤。
1. 确定滤波器需求在数字滤波器设计开始之前，必须先了解所需滤波器的要求，以便选择正确的滤波器类型和设置参数。
对于带限信号的数字滤波器，主要要确定以下几个参数：- 截止频率: 包括低频截止频率和高频截止频率。
- 通带增益: 带限信号通过滤波器后的增益值。
- 阻带衰减: 滤波器在截止频率附近的衰减程度。
2. 选择合适的滤波器类型根据所需滤波器的要求，选择合适的滤波器类型。
通常，设计带限信号数字滤波器的首选是Butterworth（巴特沃斯）滤波器，因为它可以实现平滑的滤波响应，且阻带衰减比谐振响应型更好。
3. 确定滤波器阶数阶数是指滤波器中的二阶段数。
阶数越高，滤波器的斜率就越陡峭，但计算复杂度也越高。
但是，阶数也直接影响到滤波器的性能。
在确定阶数时应该如何权衡这些因素是非常关键的。
通常，滤波器的阶数越高，则滤波器性能越好。
但随着阶数的增加，滤波器的计算量也增加，可能会导致滤波器失去实用价值。
7-3有源滤波电路
U0 U 1 Au U i U i 1 j RC U0 ( s) U ( s) 1 Au( s ) ( s ) U ( s ) 1 sRC Ui i
将s换成jw，便可得到放大倍数。传递函数分母中s的 最高指数称为滤波器的阶数。电路中RC环节愈多，阶数 愈高，过渡带将愈窄。
1 UM ( S ) 1 sRC 1 1 //( R ) UM ( S ) sC sC 1 Ui ( S ) 1 R //( R ) sC sC Up ( S )
分析方法：电路引入了负反 馈利用节点电流法求解输出 电压与输入电压的关系。
（2）简单二阶LPF
一阶低通和二阶低通幅频特性曲线的区别：
Uo Ui
AF -3dB 理想低通 一阶低通 二阶低通
0
o
阶数越高，幅频特性曲线越接近理想滤波器。
运算电路与有源滤波器的比较
相同之处
电路中均引入深度负反馈，因而集成运放均工作在
线性区。 均具有“虚短”和“虚断”的特点，均可用节点电 流法求解电路。
1பைடு நூலகம்滤波电路的定义
对工作信号的频率具有选择性的电路。 功能：使指定频段的信号顺利通过，其它频率的信号被 衰减。
2、滤波电路的种类
通带：允许通过的频段称为通带 阻带：将信号衰减到零的频段为阻带
理想幅频特性 无过渡带
低通滤波器（LPF）
滤波电路的种类
高通滤波器（HPF）
阻容耦合
带通滤波器（BPF）
通信电路
有良好的隔离性。
除能滤波外，还能将信号放大，而且Av容易调节。
不适宜高电压大电流的负载，只适用于信号处理。 不适宜高频范围，一般使用频率在几十KHz以下。
各种滤波器及其典型电路
第一章滤波器1.1 滤波器的基本知识1、滤波器的基本特性定义：滤波器是一种通过一定频率的信号而阻止或衰减其他频率信号的部件.功能：滤波器是具有频率选择作用的电路或运算处理系统,具有滤除噪声和分离各种不同信号的功能。
类型:按处理信号形式分：模拟滤波器和数字滤波器。
按功能分：低通、高通、带通、带阻、带通.按电路组成分:LC无源、RC无源、由特殊元件构成的无源滤波器、RC有源滤波器按传递函数的微分方程阶数分：一阶、二阶、…高阶.如图1.1中的a、b、c、d图分别为低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器、带阻滤波器传输函数的幅频特性曲线。
图1.1 几种滤波器传输特性曲线.2、模拟滤波器的传递函数与频率特性（一)模拟滤波器的传递函数模拟滤波电路的特性可由传递函数来描述。
传递函数是输出与输入信号电压或电流拉氏变换之比。
经分析,任意个互相隔离的线性网络级联后，总的传递函数等于各网络传递函数的乘积。
这样，任何复杂的滤波网络,可由若干简单的一阶与二阶滤波电路级联构成。
（二)模拟滤波器的频率特性模拟滤波器的传递函数H（s)表达了滤波器的输入与输出间的传递关系.若滤波器的输入信号Ui是角频率为w的单位信号,滤波器的输出Uo（jw）=H(jw)表达了在单位信号输入情况下的输出信号随频率变化的关系，称为滤波器的频率特性函数，简称频率特性。
频率特性H（jw)是一个复函数,其幅值A（w)称为幅频特性，其幅角∮(w）表示输出信号的相位相对于输入信号相位的变化，称为相频特性(三）滤波器的主要特性指标1、特征频率：（1）通带截止频f p=wp/(2)为通带与过渡带边界点的频率,在该点信号增益下降到一个人为规定的下限。
(2)阻带截止频f r=wr/（2)为阻带与过渡带边界点的频率,在该点信号衰耗（增益的倒数）下降到一人为规定的下限。
（3）转折频率f c=wc/(2)为信号功率衰减到1/2（约3dB)时的频率,在很多情况下,常以fc作为通带或阻带截频。
基于_FPGA_的卡尔曼滤波器的设计与实现
基于_FPGA_的卡尔曼滤波器的设计与实现FPGA（Field Programmable Gate Array）是一种可以重新编程的可编程逻辑器件，可以根据用户的需要进行重新配置和编程，从而实现不同的应用。
卡尔曼滤波器是一种用于估计系统状态的滤波器，能够通过利用过去观测值和当前的测量值来估计未来的状态。
在本文中，我们将探讨基于FPGA的卡尔曼滤波器的设计与实现。
卡尔曼滤波器是一种递归的估计算法，用于估计状态变量的最优估计。
它将过去的观测值和当前的测量值进行加权平均，得到对未来状态的估计。
在实时应用中，常常需要高速和高准确度的数据处理，这就需要一种高效的硬件实现方法。
基于FPGA的卡尔曼滤波器可以提供高性能的实时数据处理，同时还能够灵活地适应不同的实时应用的需求。
基于FPGA的卡尔曼滤波器的设计与实现主要包括以下几个方面：首先，需要设计FPGA的硬件结构。
硬件结构通常包括状态估计器、卡尔曼增益计算器和误差估计器等关键模块。
状态估计器用于估计当前系统的状态变量，卡尔曼增益计算器用于计算卡尔曼增益矩阵，误差估计器用于估计状态估计器的误差。
这些模块之间需要进行数据传递和计算，因此需要设计合适的数据通路和控制信号。
其次，需要进行FPGA的编程和配置。
FPGA可以通过硬件描述语言（如VHDL或Verilog）进行编程和配置。
在设计过程中，需要将卡尔曼滤波器的算法转化为相应的硬件描述，并利用FPGA的配置工具将其加载到FPGA芯片中。
然后，需要进行系统级的仿真和验证。
在设计过程中，可以通过使用仿真工具对系统进行仿真和验证。
通过仿真可以检查系统的功能和性能，并进行必要的调试和优化。
最后，需要进行性能评估和优化。
FPGA的设计和实现需要考虑多个指标，如延迟、功耗和面积等。
通过性能评估和优化可以找出系统的瓶颈，并进行相应的改进，以提高系统的性能。
总结起来，基于FPGA的卡尔曼滤波器的设计与实现是一个复杂的过程，需要进行硬件结构设计、FPGA编程和配置、系统仿真和验证以及性能评估和优化等多个步骤。
LTC1068说明文档
LTC1068说明文档1.2 程控滤波器的设计方案一：采用集成的开关电容滤波器如MAX262，开关电容滤波器可直接处理模拟信号，简化电路设计，容易实现功能。
但是此种方案不能设计较高要求的滤波器，且精度不是很高。
方案二：采用集成的连续时间滤波器如LTC1068。
可以实现对模拟信号的直接处理，电路设计也相对简单，容易实现功能，精度也比较好。
方案三：采用TI的TLC7528和运算放大器LF353组成多状态变量滤波器并通过对链路的电阻值进行改变来实现程控滤波器。
TLC7528是双8位DA转换器，转换速度快，LF353是高带宽双JEFT 输入的运算放大器，具有失调电压低。
但是此种方案电路复杂，程序控制也相对复杂。
综上所述，本设计采用方案二。
LTC1068有五种连接模式：模式1：提供二阶带通、带阻、低通输出；模式1b：模式1的变形模式，提供二阶带通、带阻、低通输出；模式2：提供二阶带通、高通带阻、低通输出；模式3：提供二阶带通、高通、低通输出；本测试使用了模式3：二阶高通：Q=0.857 信号放大倍数：Av=-（R6/R8）=-1时钟频率100KHZ，信号幅度1.06V输入信号频率(KHz)0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.5 2 输出信号幅度(V)0.2 0.4 0.656 0.864 1 1.06 1.06时钟频率200KHZ，信号幅度1.06V输入信号频率(KHz)1 1.4 1.82 2.2 2.63 输出信号幅度(V)0.296 0.536 0.768 0.864 0.944 1.03 1.06二阶低通：Q=0.857 信号放大倍数：Av=-(R2/R8)=-1时钟频率100KHZ，信号幅度1.06V输入信号频率(KHz)0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.5 1.8 输出信号幅度(V)1.06 1.06 1.01 0.864 0.704 0.504 0.352时钟频率200KHZ，信号幅度1.06V输入信号频率(KHz)1 1.4 1.82 2.2 2.63 输出信号幅度(V)1.06 1.05 0.994 0.864 0.776 0.616 0.496二阶带通：Q=0.857 信号放大倍数：Av=-(R3/R1)*(1/(1-(R3/(32*R4))))=-0.853时钟频率100KHZ，信号幅度1.06V输入信号频率(KHz)0.4 0.56 0.6 0.8 1 1.2 1.5 1.8 2.4 输出信号幅度(V)0.448 0.618 0.648 0.808 0.864 0.832 0.712 0.618 0.464时钟频率200KHZ，信号幅度1.06V输入信号频率(KHz)1 1.1 1.4 1.82 2.2 2.63 3.6 输出信号幅度(mV)0.552 0.618 0.746 0.864 0.864 0.864 0.802 0.728 0.618。
开关电容(SC)滤波器设计和应用
而 电流 为 ：ｉ （） Ｃ ｔ ／ Ｃ Ｃ ｖ （） ２ｔ ］ Ｔ ，可见 基本 开关 电容 ｃ ｔ ＝Ａｑ （） Ｔ ＝ ［１ｔ ｖ （） ／ ｃ 单元 可 以等效为 一个 电阻Ｒ ｃＣ ￣Ｔ／ ，其优 点是在集 成 电路 中可 以用很 小的 芯
关键词 ： 模拟 滤波器：开关 电容 ；音频滤波器 中图分类号 ：Ｔ ７ 文献标识码 ：Ａ 文章编 号：１ ７ － ７ ９ ２ １ ）０ １ ０ ０ ０ Ｎ １ ５ ７（０ ０ ７ ０ ５ － １ ６
在信 号 处理 中 ，滤 波 器 占有 十 分 重要 的地位 ，它对 实 际 信 号进 行 过 滤 ，提取 有效 信号 、抑 制干 扰噪 声 。模拟 滤波 器应 用 于各种 模拟 信 号处理
简化了开关电容电路的分析和设计 。
２开 关电窖 （ ＣＪ Ｓ 滤波器 的设 计
ｌ
Ｒ１
在模拟 电路 中经 常涉 及到 电路 的频率 特性 、延 时特 性等 ，这些 电路 性 能与 电路 的 时间 常数有 关 ，这些 时 间常数 多 由 电路 中 的元件 参 数 电感 、 电 阻、 电容 来确 定 。在模拟 集 成 电路 中，制 作 电感是 困难 的 ，所 以多采 用 电
图１ 基本 开关 电容单 元
语音信 号 以外 的各 种杂 波 。５ｔ 抑制 滤波 器 是话 路滤 波器 组成 部 分之 一 ， ０ｚ ｔ 亦称 ５Ｈ 陷波器 。它采 用 由加法 器和 积分 器 构成 的状 态变 量滤 波器 结构 ， ０ｚ 可 以用 来 抑制 电源 的干 扰 。 由于 陷波 频 率低 ，要 求很 大 的时 间常 数 。为节 省芯 片面 积 ，采用 开关 电容 技术 实 现 。图４ ａ所 示是 ５Ｈ 抑制 滤波 器 的有 （） ０ｚ 源 Ｒ原 型 电路， 图４ｂ所 示是 其对应 的 开关 电容滤 波器 电路 。 ｃ （）
T-S模糊系统量化H∞滤波器设计
T-S模糊系统量化H∞滤波器设计赵迪;常晓恒【摘要】This paper considers the problem of H∞filter design for T-S fuzzy system with out-put quantization. Attention is focused on the design of a filter to mitigate the quantization effects, which ensured not only the asymptotical stability but also a prescribed H∞ performance. By using fuzzy Lyapunov function approach and adding slack matrix variables, a sufficient condition is presented in terms of linear matrix inequalities (LMIs) for such filter exists. Finally, a numerical example is provided to demonstrate the effectiveness of the proposed approach.%本文研究了离散T-S模糊系统H∞量化滤波问题。
主要目的是针对存在量化的T-S模糊反馈系统设计可行的滤波器算法使其在消除量化的影响下渐进稳定的并满足给定H∞性能指标。
具体是通过模糊Lyapunov函数及引入松弛变量，提出了比文献中结果保守性低的基于线性矩阵不（LMIs）的滤波器存在的充分条件。
最后，通过数值仿真例子来验证设计方案的有效性。
【期刊名称】《电子设计工程》【年(卷),期】2015(000)016【总页数】4页(P112-115)【关键词】T-S模糊系统;H∞滤波;模糊Lyapunov函数;量化;线性矩阵不等式(LMIs)【作者】赵迪;常晓恒【作者单位】渤海大学数理学院，辽宁锦州 121003;渤海大学工学院，辽宁锦州 121003【正文语种】中文【中图分类】TN964自1985 年Takagi 和Sugeno[1]提出了著名的T-S 模糊系统模型来描述复杂的非线性系统以来，T-S 模糊模型作为处理非线性系统的有效手段吸引了众多学者的关注[1-4]。
第3章 模拟电路设计_2
3.3 滤波器设计3.3.1 滤波器的基本特性✓滤波器是一种频域变换电路。
它能让指定频段的信号顺利通过，甚至还能放大，而对非指定频段的信号予以衰减。
✓仅仅采用R、L、C元件组成的滤波器称无源滤波器，含有晶体管或运算放大器的称为有源滤波器，后者的储能元件只用电容器C 。
厦门理工学院电子与电气工程系12厦门理工学院电子与电气工程系3滤波器幅频响应四种理想滤波器的频域与时域特性厦门理工学院电子与电气工程系4滤波器幅频响应3阶Bessel 、Butterworth 、Chebyshev （1dB ripple）滤波器幅频响应3阶Chebyshev、Inverse Chebyshev厦门理工学院电子与电气工程系5滤波器幅频响应3阶椭圆（Elliptic or Cauer）厦门理工学院电子与电气工程系6典型有源滤波器电路Sallen-Key (压控电压源)对运放的要求不高，元件的比值较小。
厦门理工学院电子与电气工程系7厦门理工学院电子与电气工程系8典型有源滤波器电路Multiple feedback (多重反馈)对运放要求较高。
一般使用于低Q的应用中厦门理工学院电子与电气工程系9典型有源滤波器电路KHN （状态变量滤波器）。
对运放的非理想特性有较低的灵敏度。
可以精确地调整参数；可以获得HP 、BP 、LP厦门理工学院电子与电气工程系10典型有源滤波器电路Tow-Thomas （双二阶滤波器）可以精确地调整参数，可以获得BP 、LP 、-LP11厦门理工学院电子与电气工程系12end厦门理工学院电子与电气工程系13end 通带纹波和电压波动百分比的对应关系厦门理工学院电子与电气工程系14有源滤波器设计步骤归一化设计。
即将滤波器的截至频率视为1，其它频率除以它进行处理。
1.根据给定的通带频率fc阻带衰减fs计算陡度系数A=fc/fs2.查归一化图表，根据陡峭度、纹波、具体应用要求，查得滤波器阶数。
3.确定电路形式（Sallen Key KHN Two-Thomas）4.如果是二阶滤波器，可以直接计算得到元件的值。
离散系统有限时域H∞滤波器设计
ｘ ＝０， ∈【 ， ｏ ｋ ０ Ｎ—Ｉ ］
∈Ｒ 是系统 的状态 变 量 ； Ｙ ∈Ｒ ｋ 是测 量
有 限 时域 的 滤波 问题 不仅 具有 理论 意义 而且 更
具 有实际 意义 。文献 ［】 究 了连续 和离散 线性 系统 ８研
输出； ∈ （ ， ～】 ｖ是能量有限的噪声信号 ［ Ｎ ｌＲ ） ０ ；
方法 ，得到的滤波器满足指定 的性能指标 ，最后 给出了仿真实例， 实例表明所设计 的滤波器实现 了 计要求 。 设
关键词 ：离散系统 ；有 限时域 ；风 滤波器 ；Ｌ Ｉ Ｍ
中图 分 类 号 ：Ｔ １ Ｐ３ 文 献标 志码 ：Ａ
０ 引言
滤 波是一种 对信号 的处理技 术 ，它是指 对所接 收到 的受到干扰 因素影 响 的信号 进行处 理 ，得 到相
滤 波
（，一； ＝｛ 。 ［Ｎ １ ０ 】 ｛ ） பைடு நூலகம்： １ １
１问题描述和准备
考虑 如下的离散 系统 ：
＋ ＝ Ａｘ ｌ ＋Ｂｗｋ
＿ ｏ。 ｌ ｏ 】） ＜
号 的统计 特性 ，这样更 符合 实 际的应 用 。 理 等领 域得 到 了广泛 的应用 【 】 ２。
的这一优点使 得它 在雷达设 计 、故 障检测 、信号 处
本 文研 究一类 离 散 系统 的有 限时域 滤波器
关信号 的估 计值 。滤波 问题 出现 在大量 的工程 问题
中 ，具有重 要的研 究价值 。传统 的 Ｋａ ｎ滤波 器 ｌ ｍａ
利 用 状态 估 计 的方 法 ，使 估 计 的 均方 误 差 最 小 ， Ｋ ｌ ｎ 滤 波器被 成 功应用 到 控制 与信 号处 理 的各 ａ ｍａ 个领域 。但 Ｋ ｌ ｎ滤 波方法要求 所研究 的动力 系 ａｍａ
基于Monte Carlo分析的CCⅡ状态变量滤波器设计
（ ｉ ｄＡ ｓｔ Ｍ ｎｇｍ ｎ Ｏ ％ｅ Ｈ ｎ ｎＮ ｒ ａ Ｕ ｉ ｒｔ， ｈｎ ｓａ １０ １Ｃ ｉａ Ｆｘ ｓｅ ａ ａｅ ｅｔ ｆ ， ｕ ａ ｏｍ ｎｖｓ ｙ Ｃ ａｇｈ ０ ８ ， ｈ ） ｅ ｓ ｉ ｌ ｅｉ ４ ｎ
Ａｂｔａｔ ｈ ｎ ａ ｅｔ ｒ ｃ ｌ ａｄａｐｙ ｇｏ ＣＩ ｔ ｃｎ ｅｅａｏ ｕｒｎ ｎｅｏ）ａｅｉ— ｓ ｃ Ｔ ｅｆ ｄｍ ｎａｐｉ ｉ ｅ ｎ ｐ ｌｎ ｆ ｈ ｓ ｏｄｇｎｒｔｎｃｒ ｔｏｖｙｒ ｒ ｎ ｒ ｕ ｌ ｎｐ ｉ Ｃ Ｉ（ ｅ ｅ ｉ ｅ ｃ
而不影 响其信 号处 理 的能力 ， 从而 为全集成 系统进 一步微 型化 、 系统 的集成 度 和功耗水平 再上 一个新 的 台阶
打下 了基础 ．
电流传输器 （ ｕ ｅｔ ｏｖｙｒＣ ） Ｃ ｒ ｎ． ｎｅｏ，Ｃ 是一种万用功能模块 ， Ｃ 用它可以方便地实现各种电流模式电路和电 压 模式 电路 ． 电压运 算放 大器相 比． 与 电流传 输器 能提供 更大 的增 益带 宽积 （ ａ －ａｄ ｉｔ－ｒｄｃ， Ｂ ） Ｇ ｉ Ｂ ｎｗｄ ＰｏｕｔＧ Ｐ ． ｎ ｈ
２１ ００年 ６月
湖南师范大学 自然科学学报
Ｊｕｎ ｌｏ ｔｒｌＳ ｉｎ ｅｏ ｎ ｎ Ｎ ｒ ｌ ｎｖｒｉ ｏ ｒａ ｆ ｕ ａ ｃｅ ｃ ｆ Ｎａ Ｈｕ ａ ｏｍａ Ｕ ｉｅｓｔ ｙ
Ｖｏ． ３ Ｎｏ ２ Ｉ３ ．
第３ ３卷 第 ２期
Ｊｎ ２ １ ｕ ．，０ ０
基 于 Ｍｏ ｔ ａｌ 析 的 Ｃ 态 变 量 滤 波 器 设 计 ｎｅＣ ｒ ｏ分 ＣＨ状
ｌ ｗ ａ ｓ ａ ｄ ａ ｓ ａ ｄ ｈ ｇ ｐ ｓ ．Ａｃ ｏ ｄ ｎ ｅ ｕ ｎ ｙ ｄ ｍａｎ ｓ ｌｔ ｎ，ｔｅ ｆ ｎ ｔ ｎ ｏ ｌ ｒ ａｉ ａ ｅ ｎ ｏ ｐ ｓ ，ｂ ｎ ｐ ｓ ｎ ｉｈ ａ ｓ ｃ ｒ ｉｇ ｔ ｆ ｑ ｅ ｃ ｏ ｉ ｉ ａ ｉ ｏｒ ｍｕ ｏ ｈ ｃ ｉ ｆ ｔｓ ｉ ｖ ｌ ｔｄ ａ ｄ ｕ ｏ ｉ ｆ ｅ ｓ ｄ
粒子群优化算法用于二阶状态变量滤波器的设计
们飞翔 的方 向和距 离 ， 然后粒 子就追 随 当前的最优 粒 子 ．Ｓ Ｐ Ｏ首先 初始化 为 一群 随机 粒子 ， 然后 通 过迭
代找到最优解 ． 在每一次迭代中， 粒子通过跟踪两个“ 极值” 来更新 自己， 第一个就是粒子本身所找到的 最优解 ， 称为个体极值 Ｐ ； 另一个极值是整个种群 目 前找到的最优解， 称为全局极值 ｇｅ． ｂｔ ｓ设第 ｉ 个粒
基于电池等效电路模型和扩展卡尔曼滤波器算法的电池单体soc估计算法和soh估计算法
基于电池等效电路模型和扩展卡尔曼滤波器算法的电池单体soc估计算法和soh估计算法基于电池等效电路模型和扩展卡尔曼滤波器算法的电池单体SOC（State of Charge）和SOH（State of Health）估计算法是一种先进的电池管理系统（BMS）技术。
这种算法结合了电池的物理特性和电化学属性，通过建立等效电路模型来描述电池的内部行为，并利用扩展卡尔曼滤波器进行状态估计，从而实现对电池SOC 和SOH的准确估算。
以下是基于电池等效电路模型和扩展卡尔曼滤波器算法的电池单体SOC和SOH估计算法的基本步骤：1.建立电池等效电路模型：根据电池的电化学特性和物理属性，建立一个适当的等效电路模型。
常用的等效电路模型包括Rint模型、Thevenin模型和PNGV模型等。
这些模型能够描述电池的动态行为和内部电阻、电容等参数。
2.定义状态方程和观测方程：在扩展卡尔曼滤波器中，需要定义状态方程和观测方程来描述电池的动态行为。
状态方程通常包括SOC和电池内部状态变量（如极化电压），而观测方程则描述了可测量的电池特性（如端电压和电流）。
3.初始化参数：根据电池的初始状态和参数，对扩展卡尔曼滤波器的参数进行初始化，包括状态变量、过程噪声协方差、测量噪声协方差和初始估计值等。
4.进行状态估计：在每个采样时刻，根据当前时刻的测量值和等效电路模型，计算卡尔曼增益，并更新状态变量的估计值。
重复此过程，以逐步估计电池的SOC和SOH。
5.数据处理与结果输出：对估计结果进行处理和分析，提取电池的SOC和SOH信息。
这些信息可以用于电池管理系统的其他功能，如充电控制、放电控制、故障诊断等。
基于电池等效电路模型和扩展卡尔曼滤波器算法的电池单体SOC和SOH估计算法具有较高的精度和实时性，能够有效地估计电池的状态并提高电池的性能和使用寿命。
然而，该算法的实现需要深入理解电池的电化学特性和等效电路模型，同时还需要对扩展卡尔曼滤波器进行适当的调整和优化。
iir滤波c语言
iir滤波c语言IIR滤波（Infinite Impulse Response Filter）是一种数字滤波器，常用于信号处理和实时系统中。
本文将介绍IIR滤波器的基本原理、设计方法以及在C语言中的实现。
一、IIR滤波器的基本原理IIR滤波器是一种反馈滤波器，其输出不仅与当前的输入值有关，还与过去的输入值和输出值有关。
它的基本原理是通过将输入信号与滤波器的传递函数进行卷积运算，得到滤波器的输出信号。
二、IIR滤波器的设计方法1. 频率响应设计方法：通过设定所需的频率响应曲线，设计出相应的传递函数来实现滤波器。
常用的设计方法有巴特沃斯（Butterworth）滤波器、切比雪夫（Chebyshev）滤波器和椭圆（Elliptic）滤波器等。
2. 零极点设计方法：通过设定零点和极点的位置来设计滤波器的传递函数。
常用的设计方法有双线性变换法、脉冲响应不变法和双正交变换法等。
三、IIR滤波器的C语言实现在C语言中，可以通过差分方程的形式来实现IIR滤波器。
差分方程描述了滤波器的输入输出关系，可以用递归的方式计算滤波器的输出。
以下是一个简单的IIR滤波器的C语言实现示例：```ctypedef struct {float a[ORDER+1]; // 系数a的数组float b[ORDER+1]; // 系数b的数组float x[ORDER+1]; // 输入信号的数组float y[ORDER+1]; // 输出信号的数组}IIRFilter;void IIRFilter_Init(IIRFilter *filter) {int i;for(i = 0; i <= ORDER; i++) {filter->a[i] = 0.0;filter->b[i] = 0.0;filter->x[i] = 0.0;filter->y[i] = 0.0;}}float IIRFilter_Process(IIRFilter *filter, float input) { int i;float output = 0.0;for(i = ORDER; i >= 1; i--) {filter->x[i] = filter->x[i-1];filter->y[i] = filter->y[i-1];}filter->x[0] = input;for(i = 0; i <= ORDER; i++) {output += filter->b[i] * filter->x[i];output -= filter->a[i] * filter->y[i];}filter->y[0] = output;return output;}```在以上代码中，IIRFilter结构体定义了滤波器的系数和状态变量，IIRFilter_Init函数用于初始化滤波器，IIRFilter_Process函数用于处理输入信号并返回输出信号。
基于MATLAB与CCS的FIR滤波器的C语言实现
基于MATLAB与CCS的FIR滤波器的C语言实现在开始之前，我们需要了解FIR滤波器的工作原理。
FIR滤波器是通过使用一组固定的权重系数来完成滤波操作的。
这些权重系数称为滤波器的冲击响应或脉冲响应。
当输入信号通过FIR滤波器时，每个输入样本都会与滤波器的系数进行加权，并求和得到输出样本。
因此，滤波器的输出是输入信号和滤波器冲击响应的加权和。
首先，我们需要在MATLAB中设计一个FIR滤波器。
MATLAB提供了一些用于设计FIR滤波器的函数，如fir1和fir2、我们可以使用这些函数来生成滤波器的系数，并将其导出为C语言代码。
假设我们要设计一个低通FIR滤波器，满足以下条件：-采样率为Fs=8000Hz-截止频率为Fc=1000Hz-通带最大衰减为0.5dB-阻带最小衰减为50dB在MATLAB中，我们可以使用fir1函数来设计滤波器，具体代码如下：```MATLABFs=8000;%采样率Fc=1000;%截止频率N=50;%滤波器阶数%计算归一化的截止频率Wn=Fc/(Fs/2);% 使用fir1函数设计滤波器h = fir1(N, Wn, 'low', kaiser(N + 1, 5.65));%导出滤波器系数为C语言代码codegen -config:lib FIRFilter -args {coder.Constant(h)} -report```上述代码中，我们通过fir1函数设计了一个50阶的低通滤波器，该滤波器的截止频率为1000Hz，并且使用了kaiser窗函数进行窗口设计。
然后，我们使用MATLAB的代码生成工具将滤波器系数导出为C语言代码。
导出的C语言代码可以被CCS进行编译和运行。
将导出的C语言代码复制到CCS的工程目录中，并添加相应的文件引用。
然后，我们可以在CCS中编写FIR滤波器的C语言实现代码。
下面是一个简单的C语言实现示例：```C#define FILTER_LENGTH 51 // 滤波器的阶数//定义滤波器系数数组float h[FILTER_LENGTH] =//填充滤波器系数};//定义滤波器的状态变量数组float delayLine[FILTER_LENGTH] = {0};//定义FIR滤波器函数float firFilter(float x)float y = 0;//将输入样本加入延迟线中for (int i = FILTER_LENGTH - 1; i > 0; --i)delayLine[i] = delayLine[i - 1];}delayLine[0] = x;//计算加权和for (int i = 0; i < FILTER_LENGTH; ++i)y += h[i] * delayLine[i];}return y;int maifloat inputSignal = ; // 输入信号float outputSignal = firFilter(inputSignal); // 使用滤波器处理输入信号//处理输出信号```在上述代码中，我们首先定义了滤波器的系数数组h和状态变量数组delayLine。
LMS滤波器设计及Matlab实现
摘要本文从随机噪声的特性出发，分析了传统滤波和自适应滤波基本工作原理和性能，以及滤波技术的现状和发展前景。
然后系统阐述了基本维纳滤波原理和自适应滤波器的基本结构模型，接着在此基础上结合最陡下降法引出LMS算法。
在MSE准则下，设计了一个定长的自适应最小均方横向滤波器，并通过MATLAB 编程实现。
接着用图像复原来验证该滤波器的性能，结果表明图像的质量在MSE 准则下得到了明显的改善。
最后分析比较了自适应LMS滤波和频域维纳递归滤波之间的性能。
本文还对MATLAB里面的自适应维纳滤波函数wiener2进行了简单分析。
关键字：退化图像维纳滤波自适应滤波最陡下降法LMSAbstractThis paper analyses the basic work theory, performance of traditional filter and adaptive filter based on the property of random noise, and introduce the status quo and the foreground of filter technology. Then we explain basic theory of wiener filter and basic structure model of adaptive filter, and combine the method of steepest descent to deduce the LMS. Afterward according to the MSE rule, we design a limited length transversal filter, and implement by MATLAB. And then we validate performance of adaptive LMS filter by restoring images, Test result show that the quality of the degrade images were improved under the rule of MSE. Finally, we compare the performance of adaptive LMS filter and iterative wiener filter.We also simply analyses the wiener2 () which is a adaptive filter in MATLAB.Keywords: degrade image；wiener filter；adaptive filter；ADF；LMS algorithm目录1绪论 (1)1. 1 引言 (1)1. 2 研究目标及现状 (1)1. 2 .1 图像复原技术的目标 (1)1. 2 .2 图像复原技术的研究现状 (1)2理论基础 (3)2. 1 基本自适应滤波器的模块结构 (3)2. 2 基本维纳滤波原理 (4)3自适应滤波原理及算法 (6)3.1 横向滤波结构的最陡下降算法 (7)3.1.1 最陡下降算法的原理 (7)3.1.2 最陡下降算法稳定性 (10)3.2 LMS滤波原理及算法 (11)3.2.1 从最陡下降算法导出LMS算法 (11)3.2.2 基本LMS算法的实现步骤 (11)3.2.3 基本LMS算法的实现流程图 (12)3.2.4 LMS算法的Matlab实现 (12)3.2.5 wiener2()的原理 (12)3.2.6 LMS性能分析——自适应收敛性 (13)4Matlab 实验结果 (14)4.1.LMS滤波器的收敛性 (14)4.2.LMS滤波器和频域迭代维纳滤波器的性能比较 (16)5总结 (18)致谢 (19)参考文献 (20)附录 A (21)附录 B (22)附录 C (27)1 绪论1.1引言人类传递信息的主要媒介是语言和图像。
SVF 1U 多模式状态变量滤波器手册说明书
S VF 1U M ultimode State Variable FilterM anual (English)R evision: 2023.07.24T ABLE OF CONTENTSC OMPLIANCE 3 I NSTALLATION 4B efore You Start 4I nstalling Your Module 5 F RONT PANEL 6C ontrols 6J acks 7 B ACK PANEL 8 T ECHNICAL SPECIFICATIONS 8C OMPLIANCET his device complies with Part 15 of the FCC Rules. Operation is subject tot he following two conditions: (1) this device may not cause harmfuli nterference, and (2) this device must accept any interference received,i ncluding interference that may cause undesired operation.C hanges or modifications not expressly approved by Intellijel Designs, Inc.c ould void the user’s authority to operate the equipment.A ny digital equipment has been tested and found to comply with the limits for aC lass A digital device, pursuant to part 15 of the FCC Rules. These limits ared esigned to provide reasonable protection against harmful interference whent he equipment is operated in a commercial environment. This equipmentg enerates, uses, and can radiate radio frequency energy and, if not installeda nd used in accordance with the instruction manual, may cause harmfuli nterference to radio communications.T his device meets the requirements of the following standards and directives:E MC: 2014/30/EUE N55032:2015 ; EN55103-2:2009 (EN55024) ; EN61000-3-2 ; EN61000-3-3L ow Voltage: 2014/35/EUE N 60065:2002+A1:2006+A11:2008+A2:2010+A12:2011R oHS2: 2011/65/EUW EEE: 2012/19/EUI NSTALLATIONT his module is designed for use within anI ntellijel-standard 1U row, such as containedw ithin the Intellijel Palette, or 4U and 7UE urorack cases. Intellijel’s 1U specification isd erived from the Eurorack mechanicals pecification set by Doepfer that is designed tos upport the use of lipped rails within industrys tandard rack heights.B efore You StartB efore installing a new module in your case, you must ensure your power supply has a free powerh eader and sufficient available capacity to power the module:●S um up the specified +12V current draw for all modules, including the new one. Do the same fort he -12 V and +5V current draw. The current draw will be specified in the manufacturer'st echnical specifications for each module.●C ompare each of the sums to specifications for your case’s power supply.●O nly proceed with installation if none of the values exceeds the power supply’s specifications.O therwise you must remove modules to free up capacity or upgrade your power supply.Y ou will also need to ensure your case has enough free space (hp) to fit the new module. Top revent screws or other debris from falling into the case and shorting any electrical contacts, do not l eave gaps between adjacent modules, and cover all unused areas with blank panels. Similarly, do n ot use open frames or any other enclosure that exposes the backside of any module or the powerd istribution board.Y ou can use a tool like M odularGrid t o assist in your p lanning. Failure to adequately power your m odules may result in damage to your modules or power supply. If you are unsure, please c ontact u s b efore proceeding.I nstalling Your ModuleW hen installing or removing a module, always turn offt he power to the case and disconnect the power cable.F ailure to do so may result in serious injury or equipmentd amage.E nsure the 10-pin connector on the power cable isc onnected correctly to the module before proceeding.T he red stripe on the cable must line up with the -12Vp ins on the module’s power connector. The pins arei ndicated with the label -12V, a white stripe next to thec onnector, the words “red stripe”, or some combination oft hose indicators. Some modules have shrouded headerst o prevent accidental reversal.M ost modules will come with the cable alreadyc onnected, but it is good to double check the orientation.B e aware that some modules may have headers thats erve other purposes so ensure the cable is connectedt o the correct one.T he other end of the cable, with a 16-pin connector,c onnects to the power bus board of your Eurorack case.E nsure the red stripe on the cable lines up with the -12Vp ins on the bus board. On Intellijel power supplies thep ins are labeled with “-12V” and/or a thick white stripe,w hile others have shrouded headers to preventa ccidental reversal:I f you’re using another manufacturer’s power supply,c heck their documentation for instructions.B efore reconnecting power and turning on your modulars ystem, double check that the ribbon cable is fully seatedo n both ends and that all the pins are correctly aligned. Ift he pins are misaligned in any direction or the ribbon isb ackwards you can cause damage to your module,p ower supply, or other modules.A fter you have confirmed all the connections, you canr econnect the power cable and turn on your modular system. You should immediately check that all y our modules have powered on and are functioning correctly. If you notice any anomalies, turn your s ystem off right away and check your cabling again for mistakes.F RONT PANELC ontrols[1] C UTOFF - Sets the cutofff requency of the filter.T he filter’s actualf requency is ac ombination of this settingp lus any modulationa pplied to either theP ITCH CV [B] o rF M CV [C] i nputs.[2] Q- Sets the resonance of the filter. When fully clockwise, t he filter will self-oscillate.[3] F M - Attenuverts the voltage patched into the F M CV [C] i nput.W ith the knob turned clockwise from noon, the filter’s C UTOFF [1] f requency increases as theF M CV [C] v oltage increases. With the knob turned c ounterclockwise from noon, the filter’sC UTOFF [1] f requency decreases as the F M CV [C] v oltage i ncreases. With the knob straightu p (‘noon’ position), none of the F M CV [C] i nput m odulates the C UTOFF [1] f requency.[4] C LIP s witch - Selects whether the filter input is s oft clipped or not and, if so, whether or not anyg ain is added to the input signal. Specifically:+6dB : In the UP position, the input is soft clipped t o a nominal level, and then boosted by6dB, providing a hot signal to the filter. This is particularly useful for boosting low level inputs ignals and/or giving them extra harmonic character for filtering.x: In the MIDDLE position, the input signal is passed s traight through to the filter without anys oft clipping or input gain.S OFT CLIP :I n the DOWN position, the input is soft c lipped to a nominal level, but noa dditional signal boost is added. This setting is good for taming hot signal sources. Thee ffect can be fairly subtle u nless the input is hotter t han normal (i.e. it contains a mix ofs ignals), or is lacking in harmonics, such as a sine or triangle wave.T he corresponding LED indicates t he post CLIP switch s ignal level (i.e., the signal level goingi nto the filter circuit). The brighter the LED, the hotter the signal.[5] B P/NOTCH s witch - Selects whether the B P/N [D] j ack o utputs a bandpass ( B P ) filter or aN OTCH f ilter.N OTE: The L P/HP trimmer o n the back panel adjusts t he LP/HP balance of the notch —a ltering the volume, sonic character and resonance produced by a notch filter. SeeB ACK PANEL f or more information.J acks[A] I N - Input to the SVF 1Um odule.[B] P ITCH CV I n - CV inputf or controlling the cutofff requency. This jacka ccepts 1 V/oct signals,a nd allows theC UTOFF [1] f requency tot rack a keyboard ors equencer input. This is particularly useful when Q[2] i s set to maximum (causing the filter to s elf-oscillate), since it enables the filter to be used as a sine wave oscillator, accurately tracking t he pitch of the incoming CV.[C] F M CV I n - CV input for controlling the cutoff frequency. T he voltage arriving at this jack isa ttenuverted by the F M [3] k nob, making it ideal for e nvelopes, LFOs and other modulations ources.[D] B P/N O ut - Switchable 2-pole (12 dB/Oct) bandpass o r notch filter output. The choice betweenB P a nd N otch i s made using the B P/NOTCH [5] s witch.[E] L P O ut - Dedicated 2-pole (12 dB / oct) low pass filter o utput.[F] H P O ut - Dedicated 2-pole (12 dB / oct) high pass f ilter output.B ACK PANELT here are two trim pots on the back panel:[1] P ITCH - This trimmer I S NOT i ntended for customer u se. It calibrates the filter’s Volt/Octt racking. Tracking is calibrated at the factory, so it should not be touched unless something has k nocked it out of calibration, and you’re comfortable adjusting it.[2] L P/HP - This trimmer I S i ntended for customer use. I t adjusts the balance of the notch filter —t hat is, whether it’s perfectly symmetrical (resulting in no resonance) or skewed toward the LP orH P side. In the middle (50%), the notch is perfectly symmetrical, but results in no resonancea nd a decreased output level. Turning the trimmer to either side will accentuate either thel owpass or highpass side of the notch, resulting in more volume and resonance. The trimmer isf actory set to around 75% HP / 25% LP, providing a nice balance of symmetry, volume, andr esonance — but if you’d like the notch to have a different sonic characteristic, you can find it via t his trimmer.T ECHNICAL SPECIFICATIONSW idth 20 hpM aximum Depth 35 mmC urrent Draw 27 mA @ +12V30 mA @ -12V。
状态变量法型双二阶滤波器的CFA实现
吣 ＋
？
…
敏度是在± １ 以内， 属低灵敏度有源网络， 而且不随Ｑ 值 变化 ， 叉构成ｉ 娄 电路 的另一突出优 点， 这 奎 它可实现口 值
一
ｌ
“
…
～
．
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ｑ
一。
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。 ＋ — 。 ＋ 。 ｃ。
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…
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１０ 的 ００ 优质高 Ｑ 电路。 。
｝＋ Ｓ ＝ Ｃ。 １ ㈤ Ｖ ａ ｝＋ ÷… ｝ ＝ ㈤ 。
Ｒ
３
＋Ｒ
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Ｒ ：。 ｕ
一
（） Ｌ４
６
联 立解 （ ２） ～ （ ， 可 得 ： ４）
ｓ ｚ
一
＋
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ｉ ７ Ｖ ＝ ｚ（ ） ￣ ｏ Ｖ ｔ
将 式 （ ） 分 母用 极 点频 率 ｕ。 其 ０ 来 表 示 ，即 ５ 及 值
２ ２ 二阶高通 电路 ． 与理论分析 结果完全相 符合 。
令Ｒ ， 一 彳 ，一 。 ， 式（ 便 为 一 寻 ‘ Ｈ 则 ５ 化 。 。 ）
ｌ ｌ ∞ 一一 ≮： ２
一
ｉ ｆｉ … … 一 一 一 ，
．
…
…
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｝
＿
式 （ 。 １
量法型双二 阶滤波新 电路 ，通过选择 电路 中的 电阻参数 ，可分别实现二 阶低通 、高通、带通、带阻和全通 滤波 功能，计 算机 仿真 实例进一 步表 明 了理论 分析 的正确・ 陛 关键 词 ：电流反馈放 大嚣 双二阶滤波 嚣 计 算机 仿真
１ 电漉反馈放大器 （Ｆ ）封 １特性 ＣＡ ； ｝ ３
基于指数状态空间法的对数域低通滤波器设计
当前滤 波器 在 通讯 系统 中应 用 越 来越 广 泛 ， 由于对数域 滤波 器具有 低 电压 、 低功耗 、 态范 围 动 大、 工作 频率 高 、 自动可 调 等优 点 ， 对数 域 滤波 器 受 到学者们 的广泛 关注 。对数域 滤波 器采用 了压
滤波器的设计 。总之，Ｆ Ｓ Ｇ是一种 比较简单的方
Ｖｏ． ． １９ Ｎｏ １
Ｍ ａ． ０ ０ ｒ ２ １
基于指 数 状 态 空 间法 的对数 域低 通 滤 波 器设 计
王军伟 ， 裴 东， 王全州 ， 杨 硕
（ 西北师 范大学 物 理 电子 工程学 院 ， 肃 兰州 ７０ ７） 甘 ３０ ０
摘 要： 文章提 出了基于状态 间法 的对数 域 电流模 式一 阶低通 滤波器 和二 阶低通 滤波器 的设 计方法 。
Ｖ 指数特性 实现对 数滤 波 。１７ ， ａ 提 出 ９９年 Ａｄｍｓ 了对数 域滤波 器 的概 念 ，９０年 ， ｉｉｓ 人 引 １９ Ｔｓ ｄ 等 ｖ 入 了压缩扩展 的概 念 ， 后 ， 此 对数 域滤波 器 的研 究 受到 了广泛 的关 注 ， 各种 各 样 的设 计 方 法 和不 同 结构 的 电路 实现 形 式先 后 出现 。基 于 Ｒ Ｃ信 号 Ｌ 流 图（Ｆ 的对数域 滤波器 的设计 方法 是通 过将 Ｓ Ｇ）
法 ， 随着 滤 波器 阶数 的增加 ， 因大量 的使用 指 但 会 数运 算模块 和对 数 运算 模 块 使 电路 变 得 复杂 ； 基 于 ｇ— 的方 法会 因 电容 不 匹 配 或 者 偏 置 电 流 的 ｍｃ 微小 变化导 致频 率 响应 的很 大 变化 ； Ｓ Ｅ Ｓ方法 对
缩扩展技术 ， 利用二极管、 Ｊ Ｂ Ｔ等有源器件的 Ｉ —
ｕａ ｉｎ ｒ ｓ ｌｓａ ｅｉｃｕ ｅ ｉｈ ａ ｅｉ ｌｓ ｏ ｆｒ ｉ ｔ ｈ ｈ ｏ ｅ ｉａ ｅ ｕ ｔ． ｌｔ ｅ ｕｔ ｒ ｎ ｌｄ ｄ ｗｈｃ ｒ ｃｏ ｅ ｃ ｎ ｏ ｍ ｔ ｗｉ ｔ ｅｔ ｅ ｒ ｔ ｌ ｓ ｌｓ ｏ ｎ ｙ ｈ ｃ ｒ Ｋｅ ｒ ｓ ｌｇｄ ｍａｎ ｆ ｔｒ ； ｕ ｒ ｎ — ｏ ｅｃｒｕ ｔ ； ｔｔ－ ｐ ｃ ｙ ｔ ｅ ｉ ｙｗｏ ｄ ： － ｏ ｉ ｉ ｅ ｓ ｃ ｒｅ ｔｍ ｄ ｉｃ ｉ ｏ ｌ ｓ ｓａ ｅｓ ａ ｅｓ ｎ ｈ ｓｓ
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状态变量滤波器电路设计
发布: 2011-9-30 | 作者: —— | 来源:huangjiapeng| 查看: 54次| 用户关注：滤波器
到目前为止，我们所讨论的过滤器是相对简单的单运放电路或几个单运放电路级联。
状态变量的过滤器，但是，使用三个或四个运算放大器和两个反馈通路。
虽然有点复杂，状态变量的配置提供了与其他简单的过滤器没有的几个特点。
首先，所有三个过滤器类型(低通，带通和高通)可同时进行。
可以作出一
些非常有趣的反应，通过正确地总结这些输出的。
高Q带通滤波器可建。
可以电子调谐阻尼和/或临界频率。
随着IC技术的进步，现在一些厂家提供具有同时低通，高通，带通输出响应的普遍过滤器。
Notch 和全通功能也通用运算相结合，这些输出响应放大器。
由于它的多功能性，这种过滤器是所谓的普遍的过滤器。
它提供了用户容易控制的增益和品质因数。
它也被称为状态变量的过滤器。
到目前为止，我们所讨论的过滤器是相对简单的单运放电路或几个单运放电路级联。
状态变量的过滤器，但是，使用三个或四个运算放大器和两个反馈通路。
虽然有点复杂，状态变量的配置提供了与其他简单的过滤器没有的几个特点。
首先，所有三个过滤器类型(低通，带通和高通)可同时进行。
可以作出一些非常有趣的反应，通过正确地总结这些输出的。
高Q带通滤波器可建。
可以电子调谐阻尼和/或临界频率。
三运算放大器，单位增益状态变量滤波器的原理是描绘图。
运算放大器A 2和A 3是集成运算放大器与低通输出和带通输出部分输入一个1总结。
该电路实际上是一个小型模拟计算机设计，解决每一个过滤器类型的微分方程(传递函数) 。
对于正确的操作RJ = R 2 = R 3 = R，R 4 = R 5 = R;和C X = C 2 = C。
三滤的临界频率都是平等的，是为
阻尼是由R 6和R7 设置。
这就决定了低通和高通的反应类型(贝塞尔，巴特沃斯，切比雪夫)
α= 3 [R / R 6 + R 7 ]
它还设置了Q和带通滤波器的增益
Q = 1 /α和A 频段。
通= Q
状态变量的过滤器生产标准的二阶低通带通，高通响应。
每个关键频率是平等的，是由带通输出反馈和阻尼。
所有三个输出阻尼正是相同的效果(在相同的数值)为单运放滤波器。
对于低通和高通，阻尼系数的1.414提供一个Butterworth响应。
1.732阻尼提供贝塞尔响应，α= 0.766时，3分贝峰(切比雪夫) 。
高通- 3分贝频率同样是转向高通校正系数K HP = 1 / K LP
对于带通部分，改变阻尼系数成反比改变Q值和增益(临界频率)。
但关键的频率是RF和C，它不是由阻尼系数的变化而改变。
这意味着只在阻尼的变化并直接影响体重。
因此，带通滤波器的调整是非常方便的。
电阻R调整中心频率。
电阻R A和R B 调整的体重只。
在这一点上，它是至关重要的，使我们认识到从所有三个输出不能同时获得，最佳的性能。
举例来说，如果我们想在低通和高通输出的通带的最大平整度，我们必须选择一个与
α= 1.414巴特沃斯响应。
但阻尼系数的1.414给出了一个Q 和0.707 每一个F 。
带通滤波器将是非常有选择性，甚至中心频率会衰减30%。
另一方面，如果Q被选定为20，以达到合理的选择性和中心频率的增益，低通和高通输出将阻尼系数为0.05。
这将导致一个通带峰值超过25分贝。
我们可以优化输出带通或低通和高通输出。