切比雪夫低通滤波器讲解

合集下载

切比雪夫I型低通滤波器设计讲解

切比雪夫I型低通滤波器设计讲解

*******************实践教学*******************兰州理工大学计算机与通信学院2013年春季学期信号处理课程设计题目:切比雪夫I型低通滤波器设计专业班级:通信工程三班姓名:学号:指导教师:蔺莹成绩:摘要本次课程设计将完成一个数字切比雪夫低通IIR 滤波器的设计,利用双线性变换和冲激响应不变法完成设计,并利用MATLAB 进行仿真。

已知数字滤波器的性能指标为:通带截止频率为:0.4,1,0.45,15p p s P R dB R dB ω=π=ω=π=通带波动为阻带波动为,要求设计满足以上技术指标的切比雪夫I 型低通滤波器。

绘制出理想冲激响应和实际冲激响应结果图。

并且给出幅度响应结果图。

关键字:数字滤波器 切比雪夫 双线性变换 冲激响应不变前言 (1)一.数字滤波器 (2)1.1 数字滤波器的概念 (2)1.2数字滤波器的分类 (2)1.3 IIR数字滤波器设计原理 (3)二.切比雪夫滤波器 (5)三.双线性变换法 (8)四.脉冲响应不变法 (12)五.切比雪夫低通滤波器的设计 (15)5.1 程序流程图 (15)5.2 设计步骤 (15)六.总结 (18)七.参考文献 (19)致谢 (20)附录 (21)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。

目前数字信号处理在通信、语音、图像、自动控制、雷达、军事、航空航天、医疗和家用电器等众多领域得到了广泛的应用。

在数字信号处理中起着重要的作用并已获得广泛应用的是数字滤波器(DF,Digital Filter),根据其单位冲激响应函数的时域特性可分为两类:无限冲激响应IIR(Infinite Impulse Response)滤波器和有限冲激响应FIR(Finite Impulse Response)滤波器。

与FIR 滤波器相比,IIR的实现采用的是递归结构,极点须在单位圆内,在相同设计指标下,实现IIR滤波器的阶次较低,即所用的存储单元少,从而经济效率高。

(完整word版)切比雪夫低通滤波器

(完整word版)切比雪夫低通滤波器

(完整word版)切比雪夫低通滤波器课程设计题目:院(系):专业:学生姓名:学号:指导教师:2014 年01 月03 日切比雪夫低通滤波器摘要:利用ADS2008软件设计切比雪夫型低通滤波器,通过最终的图像,分析该滤波器的功能特性,并与其他滤波器对比分析,阐明此种滤波器的优点所在。

关键字:ADS2008软件切比雪夫低通滤波器功能特性目录摘要 (1)1滤波器概述 (3)1。

1滤波器分类 (3)1。

2根据滤波器的选频作用分类 (4)1.3根据“最佳逼近特性”标准分类 (4)1。

4理想滤波器 (5)2切比雪夫低通滤波器设计 (7)2.1新建滤波器工程 (7)2.2建立一个低通滤波器设计 (7)3 设计心得 (12)4 参考文献 (13)1、滤波器概述滤波器是一种选频装置,可以使信号中特定的频率成分通过,而极大地衰减其它频率成分。

在测试装置中,利用滤波器的这种选频作用,可以滤除干扰噪声或进行频谱分析。

广义地讲,任何一种信息传输的通道(媒质)都可视为是一种滤波器。

因为,任何装置的响应特性都是激励频率的函数,都可用频域函数描述其传输特性.因此,构成测试系统的任何一个环节,诸如机械系统、电气网络、仪器仪表甚至连接导线等等,都将在一定频率范围内,按其频域特性,对所通过的信号进行变换与处理.1.1 滤波器分类:滤波器特性可以用其频率响应来描述,按其特性的不同,可以分为低通滤波器,高通滤波器,带通滤波器和带阻滤波器等.低通滤波器有很多种,其中,最通用的就是巴特沃斯滤波器和切比雪夫滤波器。

巴特沃斯滤波器是滤波器的一种设计分类,其采用的是巴特沃斯传递函数,有高通、低通、带通、带阻等多种滤波器类型.巴特沃斯滤波器在通频带内外都有平稳的幅频特性,但有较长的过渡带,在过渡带上很容易造成失真。

切比雪夫滤波器同巴特沃斯滤波器相添加图片比,切比雪夫滤波器的过渡带很窄,但内部的幅频特性却很不稳定。

巴特沃斯响应能够最大化滤波器的通带平坦度.该响应非常平坦,非常接近DC信号,然后慢慢衰减至截止频率.巴特沃斯滤波器特别适用于低频应用,其对于维护增益的平坦性来说非常重要。

第五章-3 切比雪夫低通滤波器

第五章-3 切比雪夫低通滤波器

α max
切比雪夫滤波器的幅度平方函数
1 H (ω ) = 1.0357016 ω 4 − 1.0357016 ω 2 + 1.25892541
2
1 H ( s) H (− s) = 1 .0357016 s 4 + 1 .0357016 s 2 + 1 .25892541
幅度平方函数的极点

s 2 = −ω 2
s1 = 1.0500049e j 58.48 s 2 = 1.0500049e j121.52 s3 = 1.0500049e − j121.52 s 4 = 1.0500049e − j 58.48
系统函数H(s)的极点由幅度平方函数的左半 平面极点(s 2 , s 3 )决定,由于n为偶数,有
1、低通滤波器转换成高通滤波器
H (ω )
低通滤波器
高通滤波器
0
ω
1、低通滤波器转换成高通滤波器
归一化低通到归一化高通的频率变换可表示为
1 sL = sH
归一化频率之间的关系为 1 ωL = ωH
将平面上的低通特 性变换为平面上的 高通特性
当ωL为0→1时,则ωH取 值为∞→1;当ωL为1→∞ 时,则ωH取值为1→0。滤 波器低通的通带变换到高 通的通带,而低通的阻带 变换到高通的阻带。
1、巴特沃思低通滤波器与切 比雪夫低通滤波器的比较
H (ω )
巴特沃思低 通滤波器
切比雪夫低 通滤波器
0
ω
三阶巴特沃思低通滤波器和切比雪夫低通滤波器幅频特性
1、巴特沃思低通滤波器与切 比雪夫低通滤波器的比较
切比雪夫滤波器是由切比雪夫多项式的正交函数 推导出来的,采用了在通带内等波动,在通带外 衰耗单调递增的准则去逼近理想滤波器特性。 在通带内是等波纹的,在阻带内则是单调下降 的,称为切比雪夫Ⅰ型。 在通带内是单调的,在阻带内是等波纹的,称为 切比雪夫Ⅱ型。

切比雪夫低通滤波器计算

切比雪夫低通滤波器计算

切比雪夫低通滤波器计算
切比雪夫低通滤波器是数字信号处理中常用的一种滤波器类型,用于对信号进
行滤波处理,去除高频成分。

其设计需要根据滤波器的阶数、截止频率和通带波纹等参数进行计算。

首先,切比雪夫低通滤波器的频率响应特点是在通带内具有波纹,而在截止频
率之后的阻带内频率响应快速下降,因此在设计时需要考虑通带波纹和阻带衰减的要求。

设计切比雪夫低通滤波器的步骤如下:
1. 确定滤波器的阶数:根据滤波器的设计要求,确定所需的滤波器阶数。

阶数
越高,滤波器的性能越好,但计算复杂度也越高。

2. 确定通带波纹和阻带衰减:根据设计要求确定通带波纹和阻带衰减的要求,
这些参数将直接影响滤波器的设计。

3. 计算截止频率:根据设计要求确定滤波器的截止频率,即希望滤波器在该频
率之后起作用。

4. 根据以上参数,利用切比雪夫滤波器的设计公式计算滤波器的传递函数系数。

切比雪夫低通滤波器的设计公式如下:
H(s) = 1 / [1 + ε^2 * C^2(s/s_c)^2n]
其中,H(s)为滤波器的传递函数,ε为通带波纹系数,C为滤波器的阻带衰减,n为滤波器的阶数,s为复频域变量,s_c为滤波器的截止频率。

设计切比雪夫低通滤波器的关键在于确定好滤波器的阶数、通带波纹和阻带衰减,根据设计要求利用设计公式计算滤波器的传递函数系数,从而实现滤波器的设计。

在实际的数字信号处理应用中,切比雪夫低通滤波器常用于需要较高的通带波纹和较快的阻带衰减的场合,可以根据具体的需求进行设计,滤波器的设计参数直接影响滤波器的性能和应用效果,因此设计时需谨慎考虑各个参数的取值。

切比雪夫低通滤波器

切比雪夫低通滤波器

.课程设计题目:院(系):专业:学生姓名:学号:指导教师:2014 年 01 月 03 日切比雪夫低通滤波器摘要:利用ADS2008软件设计切比雪夫型低通滤波器,通过最终的图像,分析该滤波器的功能特性,并与其他滤波器对比分析,阐明此种滤波器的优点所在。

关键字:ADS2008软件切比雪夫低通滤波器功能特性目录摘要 (1)1滤波器概述 (3)1.1滤波器分类 (3)1.2根据滤波器的选频作用分类 (4)1.3根据“最佳逼近特性”标准分类 (4)1.4理想滤波器 (5)2切比雪夫低通滤波器设计 (7)2.1新建滤波器工程 (7)2.2建立一个低通滤波器设计 (7)3 设计心得 (12)4 参考文献 (13)1、滤波器概述滤波器是一种选频装置,可以使信号中特定的频率成分通过,而极大地衰减其它频率成分。

在测试装置中,利用滤波器的这种选频作用,可以滤除干扰噪声或进行频谱分析。

广义地讲,任何一种信息传输的通道(媒质)都可视为是一种滤波器。

因为,任何装置的响应特性都是激励频率的函数,都可用频域函数描述其传输特性。

因此,构成测试系统的任何一个环节,诸如机械系统、电气网络、仪器仪表甚至连接导线等等,都将在一定频率范围内,按其频域特性,对所通过的信号进行变换与处理。

1.1 滤波器分类:滤波器特性可以用其频率响应来描述,按其特性的不同,可以分为低通滤波器,高通滤波器,带通滤波器和带阻滤波器等。

低通滤波器有很多种,其中,最通用的就是巴特沃斯滤波器和切比雪夫滤波器。

巴特沃斯滤波器是滤波器的一种设计分类,其采用的是巴特沃斯传递函数,有高通、低通、带通、带阻等多种滤波器类型。

巴特沃斯滤波器在通频带内外都有平稳的幅频特性,但有较长的过渡带,在过渡带上很容易造成失真。

切比雪夫滤波器同巴特沃斯滤波器相添加图片比,切比雪夫滤波器的过渡带很窄,但内部的幅频特性却很不稳定。

巴特沃斯响应能够最大化滤波器的通带平坦度。

该响应非常平坦,非常接近DC信号,然后慢慢衰减至截止频率。

二阶切比雪夫低通滤波器结构

二阶切比雪夫低通滤波器结构

二阶切比雪夫低通滤波器结构
二阶切比雪夫低通滤波器是一种常用于信号处理和电子滤波的滤波器。

切比雪夫滤波器具有在通频带内最小化过渡带波纹的特性。

以下是二阶切比雪夫低通滤波器的结构:
切比雪夫低通滤波器的传输函数可以表示为:
其中:
•H(s) 是滤波器的传输函数。

•s是复频域变量。

•ε是过渡带波纹的最大幅度。

•Tn(s/T) 是规范化的切比雪夫多项式,具体形式取决于滤波器的阶数和类型。

切比雪夫低通滤波器的二阶结构通常由一个阻抗转换网络和一个电压跟随器组成。

以下是其基本结构:
1.阻抗转换网络:
•该网络通常由电感(L)和电容(C)组成。

•电感和电容的数值取决于滤波器的截止频率和阻带波纹的设定。

2.电压跟随器:
•电压跟随器用于提高输出阻抗,确保在通频带内滤波器的性能。

•可以使用运算放大器(Operational Amplifier)来实现电压
跟随器。

通过适当选择电感、电容和运算放大器的数值,可以调整滤波器的截止频率、过渡带波纹和阻带的性能。

切比雪夫滤波器通常用于需要在通频带内最小化幅度响应变化的应用,如通信系统和音频处理。

切比雪夫滤波器

切比雪夫滤波器

课程设计题目:切比雪夫低通滤波器设计院(系):物理与电信工程学院专业:电子信息工程学生姓名:陈侃学号: 1013014056 指导教师:聂翔2014 年 01 月 03 日切比雪夫低通滤波器摘要:利用ADS2008软件设计切比雪夫型低通滤波器,通过最终的图像,分析该滤波器的功能特性,并与其他滤波器对比分析,阐明此种滤波器的优点所在。

关键字:ADS2008软件切比雪夫低通滤波器功能特性目录摘要 (1)1 滤波器概述 (3)1.1 滤波器分类 (3)1.2 根据滤波器的选频作用分类 (4)1.3 根据“最佳逼近特性”标准分类 (4)1.4 理想滤波器 (5)2 切比雪夫低通滤波器设计 (7)2.1 新建滤波器工程 (7)2.2 建立一个低通滤波器设计 (7)3 设计心得 (13)4 参考文献 (14)1、滤波器概述滤波器是一种选频装置,可以使信号中特定的频率成分通过,而极大地衰减其它频率成分。

在测试装置中,利用滤波器的这种选频作用,可以滤除干扰噪声或进行频谱分析。

广义地讲,任何一种信息传输的通道(媒质)都可视为是一种滤波器。

因为,任何装置的响应特性都是激励频率的函数,都可用频域函数描述其传输特性。

因此,构成测试系统的任何一个环节,诸如机械系统、电气网络、仪器仪表甚至连接导线等等,都将在一定频率范围内,按其频域特性,对所通过的信号进行变换与处理。

1.1 滤波器分类:滤波器特性可以用其频率响应来描述,按其特性的不同,可以分为低通滤波器,高通滤波器,带通滤波器和带阻滤波器等。

低通滤波器有很多种,其中,最通用的就是巴特沃斯滤波器和切比雪夫滤波器。

巴特沃斯滤波器是滤波器的一种设计分类,其采用的是巴特沃斯传递函数,有高通、低通、带通、带阻等多种滤波器类型。

巴特沃斯滤波器在通频带内外都有平稳的幅频特性,但有较长的过渡带,在过渡带上很容易造成失真。

切比雪夫滤波器同巴特沃斯滤波器相添加图片比,切比雪夫滤波器的过渡带很窄,但内部的幅频特性却很不稳定。

射频电路切比雪夫低通滤波器

射频电路切比雪夫低通滤波器

射频电路切比雪夫低通滤波器
射频电路中的切比雪夫低通滤波器是一种常见的滤波器类型,
它在射频通信系统中起着重要的作用。

切比雪夫滤波器是一种具有
截止频率特性的滤波器,其特点是在通带和阻带上都能提供较为陡
峭的过渡。

下面我将从不同的角度来介绍切比雪夫低通滤波器。

首先,从理论角度来看,切比雪夫滤波器是一种以俄罗斯数学
家切比雪夫命名的滤波器类型,其特点是在通带内具有波纹的频率
响应。

这意味着在通带内会有波纹存在,但是可以实现更为陡峭的
截止特性。

切比雪夫滤波器的设计是基于切比雪夫多项式,这些多
项式在滤波器设计中起着关键作用。

其次,从实际应用角度来看,切比雪夫低通滤波器在射频电路
中被广泛应用于需要较为陡峭的截止特性的场合。

例如,在无线通
信系统中,需要对信号进行滤波以去除不需要的频率成分,切比雪
夫低通滤波器可以提供较为理想的滤波效果。

此外,在雷达系统、
射频前端等领域,切比雪夫低通滤波器也有着重要的应用。

此外,从设计角度来看,切比雪夫低通滤波器的设计需要考虑
到滤波器的阶数、通带波纹、截止频率等参数。

在实际设计过程中,
工程师需要权衡这些参数,以满足具体的系统要求。

通常情况下,增加滤波器的阶数可以提高滤波器的性能,但也会增加设计的复杂度和成本。

总的来说,切比雪夫低通滤波器作为射频电路中常用的滤波器类型,具有较为陡峭的截止特性和波纹的通带特性,适用于需要严格滤波要求的场合。

在实际应用中,工程师需要根据具体的系统要求进行设计和选择,以实现最佳的滤波效果。

切比雪夫滤波

切比雪夫滤波

切比雪夫滤波
切比雪夫滤波是一种数字信号处理技术,它是一种低通滤波器,可用于滤除高频噪
声。

切比雪夫滤波是通过一系列级联的二阶滤波器构建而成的,这些二阶滤波器是基于切
比雪夫多项式设计的。

切比雪夫多项式是一种用于逼近具有给定阶数的波形的多项式函数。

因此,切比雪夫滤波器可以用于滤掉大于设计频率的所有高频噪声。

切比雪夫滤波器的设计需要确定一些关键参数,包括通带和阻带的边界、滤波器的通
带和阻带最大允许波纹和设计的滤波器的阶数。

在确定这些参数后,可以使用标准的连续
时间滤波器设计方法来计算每个二阶级联滤波器的系数。

切比雪夫滤波器具有一些优点和缺点。

优点是它可以提供更 ste 的阻止性能,以及
对于给定的阶数,它可以提供最小的通带、阻带波纹。

缺点是它的群延迟随着阶数的增加
而增加,这可能会导致滤波器产生较大的时间延迟。

切比雪夫滤波器可以应用于很多领域,包括信号处理、图像处理、音频处理等。

在数
字信号处理方面,切比雪夫滤波器广泛用于音频和视频信号的滤波,以及在通信领域中用
于滤除调制信号中的噪声。

在图像处理方面,它可以用于平滑图像并去除图像中的高频噪声。

在音频处理方面,它可以用于消除音频信号中的颗粒噪声、爆音等。

总之,切比雪夫滤波器是一种广泛应用于数字信号处理领域的滤波器。

它是基于切比
雪夫多项式设计的低通滤波器,可用于滤除高频噪声。

它的设计方法简单,效果明显,极
大地提高了信号处理的质量和效率。

滤波器设计中的切比雪夫滤波器

滤波器设计中的切比雪夫滤波器

滤波器设计中的切比雪夫滤波器切比雪夫滤波器是一种常用的数字滤波器,具有优秀的频率响应特性和设计灵活性。

本文将介绍切比雪夫滤波器的原理和设计方法,以及其在实际应用中的重要性。

一、切比雪夫滤波器的原理切比雪夫滤波器基于切比雪夫多项式,利用该多项式的特性设计出具有尽可能陡峭的频率响应的滤波器。

切比雪夫多项式的特点是在给定区间内具有最小偏离的性质,因此切比雪夫滤波器在通带和阻带的边缘具有较小的波纹,从而实现了更好的滤波效果。

二、切比雪夫滤波器的设计方法切比雪夫滤波器的设计需要确定滤波器的阶数、通带最大纹波和截止频率等参数。

一般来说,滤波器的阶数越高,频率响应的陡峭度越高,但设计难度也越大。

通带最大纹波决定了频率响应的平坦程度,而截止频率则确定了滤波器的工作范围。

具体的设计步骤如下:1. 确定滤波器的阶数,根据实际需求和设计要求合理选择。

2. 根据滤波器的阶数和通带最大纹波要求,计算切比雪夫多项式的系数。

3. 将切比雪夫多项式转化为传递函数形式,得到滤波器的传递函数表达式。

4. 根据传递函数表达式,使用模拟滤波器设计工具或数字滤波器设计工具进行进一步的设计和优化。

5. 对设计得到的滤波器进行验证和调整,确保满足要求的频率响应和滤波特性。

三、切比雪夫滤波器的应用切比雪夫滤波器广泛应用于信号处理、通信系统、图像处理等领域。

由于切比雪夫滤波器具有较小的波纹和较高的陡峭度,能够有效地滤除不希望出现在输出信号中的频率成分,因此在需要高质量滤波的场合得到了广泛应用。

以音频信号处理为例,切比雪夫滤波器可以应用于音频均衡器、音频压缩、音频降噪等功能的实现。

通过合理设计切比雪夫滤波器的参数,可以实现对音频信号的准确控制和处理,提高音频信号的质量和清晰度。

四、总结切比雪夫滤波器是一种重要的数字滤波器,具有优秀的频率响应特性和设计灵活性。

通过合理设计切比雪夫滤波器的参数,可以实现对信号的精确控制和处理,满足不同应用场景的需求。

切比雪夫低通滤波器设计

切比雪夫低通滤波器设计

切比雪夫低通滤波器设计切比雪夫低通滤波器是一种常见的数字滤波器,用于去除信号中高频成分,保留低频成分。

其特点是在通带内的波形变形较小,但对于截止频率附近的频率响应会有较大的波动。

本文将介绍切比雪夫低通滤波器的设计方法和实现步骤。

首先,我们需要确定设计的规格要求,包括截止频率、通带衰减、阻带衰减等参数。

在本文中,我们将设计一个3阶切比雪夫低通滤波器,截止频率为1kHz,通带衰减为1dB,阻带衰减为60dB。

接下来,我们可以使用切比雪夫低通滤波器的设计方程来计算滤波器的传递函数。

切比雪夫低通滤波器的传递函数可以表示为:H(s)=1/(1+εn^2*Cn^2(s/ωn))其中,ε是通带衰减,n是滤波器的阶数,Cn是阶数n的切比雪夫多项式。

ωn是规范化的截止频率,可以计算为ωn = 2πf / fs,其中f是实际的截止频率,fs是采样频率。

根据上述的设计方程,我们可以计算出滤波器的传递函数。

接下来,我们需要将传递函数转换为巴特沃斯形式,以便于实际的滤波器设计。

我们可以使用双线性变换来实现这一步骤。

双线性变换可以将连续时间域的传递函数转换为离散时间域的传递函数。

通过双线性变换,可以将连续时间域的传递函数转换为离散时间域的传递函数:H(z)=H(s),s=(2/Ts)*(z-1)/(z+1)其中,Ts是采样周期,z是离散的复数变量。

将已经计算出的连续时间域的传递函数代入上述公式,我们可以得到离散时间域的传递函数。

现在,我们可以根据得到的离散时间域的传递函数进行滤波器的实现。

可以使用常见的数字滤波器实现方法,如直接形式、级联形式、并联等等。

最后,我们需要对实际的滤波器进行参数调整和优化。

根据设计的要求,我们可以在滤波器的传递函数中调整各个参数,以达到所需的滤波效果。

总结起来,切比雪夫低通滤波器的设计包括确定规格要求、计算传递函数、双线性变换和滤波器实现、参数调整和优化等步骤。

通过这些步骤,我们可以设计出满足要求的切比雪夫低通滤波器。

切比雪夫滤波器设计和仿真讲解学习

切比雪夫滤波器设计和仿真讲解学习

切比雪夫滤波器设计和仿真切比雪夫滤波器设计和仿真摘要:滤波器是一种常见的电路形式,在电子线路中有广泛的应用。

滤波器的设计在这些领域中是必不可缺的。

滤波器是一种能使有用频率信号通过而同时抑制(或衰减)无用频率信号的电子电路或装置。

按照不同的频域或时域特性要求,可分巴特沃斯(Butterworth)、切比雪夫型(Chebyshev)、贝塞尔型(Bessel)椭圆型(Elliptic),这些都是属于模拟低通滤波器。

切比雪夫型滤波器的特点是通带内增益有起伏。

本文介绍的是借助Multisim 10仿真实现二阶切比雪夫低通有源滤波器的设计。

关键词:滤波器;频域或时域特性;切比雪夫;Multisim10Chebyshev LPF's design and emulationAbstrac:Filter would completely eliminate signals above the cutoff frequency, and perfectly pass signals below the cutoff frequency . In real filters, various rade-offs are made to get optimum performance for a given application. There are manybooks that provide information on popular filter types like the Butterworth, Bessel, and Chebyshev filters, just to name few. Chebyshev filters are designed to have ripple in the pass-band, but steeper roll off after the cutoff frequency. Cutoff frequency is defined as the frequency at which the response falls below the ripple band. For a given filter order, a steeper cutoff can be achieved by allowing more pass-band ripple. The transient response of a Chebyshev filter to a pulse input shows more overshoot and ringing than a Butterworth filter.Key Words:Filter;popular filter types;Chebyshev function;Multisim 10引言随着现代科学技术的发展,滤波技术在通信、测试、信号处理、数据采集和实时控制等领域都得到了广泛的应用。

切比雪夫滤波器

切比雪夫滤波器

切比雪夫滤波器维基百科,自由的百科全书 跳转到: 导航,搜索□四阶第一类切比雪夫低通滤波器的频率响应图 切比雪夫滤波器(又译车比雪夫滤波器)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,用以纪念 俄罗斯数学家巴夫尼提•列波维 奇•切比雪夫 (na 巾 HyTu 说 川 BBOBUT L Ze6wmeB )o目录[隐藏]* 1特性o 1.1 I 型切比雪夫滤波器 o 1.2 II 型切比雪夫滤波器* 2使用范围* 3与其他滤波器的比较也参考[编辑]特性4!或:T narccosh —]山)[编辑]I型切比雪夫滤波器I型切比雪夫滤波器最为常见。

n阶第一类切比雪夫滤波器的幅度与频率的关系可用下列公式表示:其中:罔<1而m =是滤波器在截止频率3 0的放大率(注意:常用的以幅度下降3分贝的频率点作为截止频率的定义不适用于切比雪夫滤波器切比雪夫滤波器的阶数等于此滤波器的电子线路内的电抗元件数。

n阶切比雪夫多项式:可允许在复平面的j 3轴上存在零点。

但如果需要幅度在在阻频带边上衰减得更陡峭,这种滤波器叫椭圆当「:一1,切比雪夫滤波器的幅度波动=3分贝结果会使通频带内振幅波动较大,而在阻频带内对信号抑制较弱函数滤波器或考尔滤波器。

[编辑]II型切比雪夫滤波器也称倒数切比雪夫滤波器,较不常用,因为频率截止速度不如I型快,也需要用更多的电子元件。

II型切比雪夫滤波器在通频带内没有幅度波动,只在阻频带内有幅度波动。

II型切比雪夫滤波器的转移函数为:参数£与阻频带的衰减度Y有如下关系:11分贝5分贝衰减度相当于£ = 0.6801; 10 分贝衰减度相当于£ = 0.3333截止频率f C = 3 C/2 n o-3分贝频率f H和截止频率f C有如下关系:f H = /ccosh i —cosh-1\n[编辑]使用范围*如果需要快速衰减而允许通频带存在少许幅度波动,可用第一类切比雪夫滤波器;如果需要快速衰减而不允许通频带存在幅度波动,可用第二类切比雪夫滤波器。

切比雪夫滤波器分类

切比雪夫滤波器分类

切比雪夫滤波器分类1.引言1.1 概述概述部分旨在介绍切比雪夫滤波器分类的主要背景和概念。

切比雪夫滤波器是一种常见的数字滤波器,其设计基于切比雪夫多项式。

切比雪夫滤波器具有一些独特的特性,使其在信号处理和通信系统中得到广泛应用。

首先,切比雪夫滤波器是一类有限冲激响应(finite impulse response, FIR)滤波器,其输出仅取决于有限个输入。

与无限脉冲响应(infinite impulse response, IIR)滤波器相比,切比雪夫滤波器具有更简单的结构和较低的计算开销。

其次,切比雪夫滤波器通过调整设计参数可以实现不同的频率响应特性。

常见的切比雪夫滤波器包括低通、高通、带通和带阻滤波器。

这些滤波器可以根据应用需求选择,以实现信号的频率选择和带宽控制。

此外,切比雪夫滤波器的设计方法基于切比雪夫多项式的性质。

切比雪夫多项式在频域上具有等波纹特性,即在通过频率范围内存在给定最大允许波纹的频率响应。

这使得切比雪夫滤波器能够提供更精确的频率响应控制。

最后,切比雪夫滤波器的分类与滤波特性有关。

例如,低通滤波器可以通过阻止高频信号而传递低频信号,适用于去除噪声或平滑信号。

高通滤波器则相反,可以传递高频信号而阻止低频信号,常用于提取信号中的高频成分。

综上所述,切比雪夫滤波器是一种常见且有用的数字滤波器。

它通过调整设计参数来实现不同的滤波特性,并具有较低的计算开销和更精确的频率响应控制。

了解切比雪夫滤波器的分类和特性对于信号处理和通信系统的设计和优化具有重要意义。

接下来的文章将进一步讨论切比雪夫滤波器的结构、设计方法和应用实例。

1.2 文章结构文章结构部分的内容:本文将按照以下结构进行分析和介绍切比雪夫滤波器分类的相关内容。

2.1 滤波器的基本概念在正文部分的开头,我们将对滤波器的基本概念进行简单的介绍。

包括什么是滤波器,它的作用是什么,以及为什么我们需要对信号进行滤波等等。

2.2 切比雪夫滤波器的原理在本小节中,我们将详细解释切比雪夫滤波器的原理。

低通到带通切比雪夫滤波器转换

低通到带通切比雪夫滤波器转换

低通到带通切比雪夫滤波器转换切比雪夫滤波器是一种常用的数字滤波器,可以用于信号处理、通信系统等领域。

它具有良好的频率响应特性,能够实现对信号的滤波和频率选择。

在实际应用中,有时需要将低通切比雪夫滤波器转换为带通切比雪夫滤波器,以满足特定的需求。

首先,我们需要了解低通切比雪夫滤波器的基本原理。

低通切比雪夫滤波器是一种能够通过滤除高频信号来实现低频信号传输的滤波器。

它的频率响应特性是在通带内具有最小的波纹,而在阻带内具有最大的衰减。

这种特性使得低通切比雪夫滤波器在滤除高频噪声的同时,尽可能保留低频信号的完整性。

接下来,我们需要了解带通切比雪夫滤波器的基本原理。

带通切比雪夫滤波器是一种能够通过滤除非特定频率范围内的信号来实现特定频率范围内的信号传输的滤波器。

它的频率响应特性是在通带内具有最小的波纹,而在阻带内具有最大的衰减。

这种特性使得带通切比雪夫滤波器在滤除非特定频率范围内的信号的同时,尽可能保留特定频率范围内的信号的完整性。

在将低通切比雪夫滤波器转换为带通切比雪夫滤波器时,我们需要进行一系列的操作。

首先,我们需要确定带通滤波器的通带范围和阻带范围。

通带范围是指希望保留的信号的频率范围,阻带范围是指希望滤除的信号的频率范围。

然后,我们需要根据通带范围和阻带范围的要求,计算出带通切比雪夫滤波器的阶数和截止频率。

接下来,我们需要进行频率变换。

频率变换是将低通切比雪夫滤波器的频率响应特性从低频范围变换到带通范围的过程。

常用的频率变换方法有模拟滤波器变换法和数字滤波器变换法。

模拟滤波器变换法是将低通切比雪夫滤波器的模拟滤波器原型通过频率变换得到带通切比雪夫滤波器的模拟滤波器原型,然后再将模拟滤波器原型转换为数字滤波器。

数字滤波器变换法是直接将低通切比雪夫滤波器的数字滤波器转换为带通切比雪夫滤波器的数字滤波器。

最后,我们需要进行参数调整。

参数调整是根据带通滤波器的通带范围和阻带范围的要求,对带通切比雪夫滤波器的阶数和截止频率进行调整的过程。

二阶无限增益多路反馈切比雪夫低通有源滤波器

二阶无限增益多路反馈切比雪夫低通有源滤波器

有源滤波器是一种利用有源元件(如运算放大器)来增强滤波器性能的电路。

而反馈滤波器是一种利用反馈机制来调节电路性能的滤波器。

本文将介绍一种结合这两种特点的滤波器——二阶无限增益多路反馈切比雪夫低通有源滤波器。

一、原理介绍1. 有源滤波器有源滤波器利用运放的放大功能来增强滤波器的性能。

它通常由运放、电阻、电容和电感等器件组成,可以实现高增益、低失真和灵活的频率选择特性。

有源滤波器的特点是可以在滤波器中引入负反馈,从而改善幅频特性和相频特性。

2. 反馈滤波器反馈滤波器采用反馈回路来调节滤波器的频率响应和阻抗匹配特性。

通过负反馈可以降低输入和输出之间的传输函数,提高滤波器的稳定性和抑制幅度。

反馈滤波器可以实现更加陡峭的滤波特性和更高的阻尼比。

3. 二阶无限增益多路反馈切比雪夫低通有源滤波器二阶无限增益多路反馈切比雪夫低通有源滤波器是一种典型的有源反馈滤波器。

它采用切比雪夫滤波器的频率特性和无限增益多路反馈电路的反馈机制,可以实现较为陡峭的通带边缘和较为平缓的阻带边缘。

二、电路设计1. 选取滤波器类型首先需要确定所需要的滤波特性,根据要求选择切比雪夫低通滤波器。

2. 确定电路参数根据设计要求,确定滤波器的阻带衰减和通带起伏,并通过切比雪夫滤波器的特性公式计算出所需的元件数值。

3. 电路实现按照设计好的电路参数,选择合适的运放和电阻、电容等器件,进行电路实现。

4. 电路测试完成电路搭建后,需要进行测试,验证滤波器的频率响应和幅度特性是否符合设计要求。

三、电路性能分析1. 增益特性有源滤波器的增益特性可以由运放的开环增益和反馈回路的增益组成,可以实现较高的增益。

2. 频率响应通过切比雪夫滤波器的频率特性和反馈回路的调节,可以实现陡峭的通带边缘和平缓的阻带边缘。

3. 阻抗匹配特性有源滤波器的反馈机制可以提高阻抗匹配特性,使滤波器的输入和输出阻抗更加符合要求。

四、应用领域由于二阶无限增益多路反馈切比雪夫低通有源滤波器具有较好的滤波性能和稳定性,因此在实际电子电路中得到了广泛的应用。

切比雪夫(kaiser窗)滤波器

切比雪夫(kaiser窗)滤波器

目录1 绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 课题目的 (2)2 课程设计预习与原理 (3)2.1 课程设计预习 (3)2.1.1 卷积运算的演示 (3)2.2.2 采样定理的演示 (9)2.2 课程设计原理 (11)2.2.1 频谱分析原理 (11)2.2.2 IIR设计原理 (12)2.2.3 FIR设计原理 (12)3 课程设计步骤和过程 (15)3.1 IIR设计步骤和过程 (15)3.2 FIR设计步骤和过程 (15)4 设计程序的调试和运行结果 (17)4.1 切比雪夫低通滤波器程序的调试和运行结果 (17)4.2 切比雪夫高通滤波器程序的调试和运行结果 (19)4.3 切比雪夫带通滤波器程序的调试和运行结果 (21)4.4 Kaiser低通滤波器程序的调试和运行结果 (23)4.5 Kaiser高通滤波器程序的调试和运行结果 (25)4.6 Kaiser带通滤波器程序的调试和运行结果 (27)5 总结 (29)参考文献 (32)附录 (33)附录 A (33)附录 B (45)1 绪论1.1 课题背景数字滤波器是数字信号处理的基础,用来对信号进行过滤、检测与参数估计等处理,在通信、图像、语音、雷达等许多领域都有着十分广泛的应用。

尤其在图像处理、数据压缩等方面取得了令人瞩目的进展和成就。

数字滤波器的设计有许多现成的高级语言设计程序,但他们都存在设计效率较低,不具有可视图形,不便于修改参数等缺点,而Matlab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。

他以矩阵运算为基础,把计算、可视化、程序设计融合到了一个交互式的工作环境中。

尤其是Matlab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。

其中的信号处理工具箱、图像处理工具箱、小波工具箱等更是为数字滤波研究的蓬勃发展提供了可能。

MATLAB是美国MathWorks公司出品的商业数学软件,用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境,主要包括MATLAB和Simulink两大部分。

切比雪夫低通滤波器讲解

切比雪夫低通滤波器讲解

课程设计课程名称:数字信号处理题目编号: 0202题目名称:切比雪夫Ⅱ型IIR低通滤波器专业名称:电子信息工程班级:电子1204班学号: ***************:*******:***2015年09月30日课程设计任务书目录1. 数字滤波器的设计任务及要求(编号202) (2)2. 数字滤波器的设计及仿真 (3)2.1数字滤波器(编号202)的设计 (3)2.2数字滤波器(编号202)的性能分析 (6)3. 数字滤波器的实现结构对其性能影响的分析 (7)3.1数字滤波器的实现结构一(直接型)及其幅频响应 (8)3.2数字滤波器的实现结构二(级联型)及其幅频响应 (10)3.3 数字滤波器的实现结构对其性能影响的小结 (10)4. 数字滤波器的参数字长对其性能影响的分析 (11)4.1数字滤波器的实现结构一(直接型)参数字长及幅频响应特性变化 (12)4.2数字滤波器的实现结构二(级联型)参数字长及幅频响应特性变化 (14)4.3 数字滤波器的参数字长对其性能影响的小结 (16)5. 结论及体会 (16)5.1 滤波器设计、分析结论 (16)5.2 我的体会 (16)5.3 展望 (17)1.数字滤波器的设计任务及要求(0202)每位同学抽签得到一个四位数,由该四位数索引下表一确定待设计数字滤波器的类型及其设计方法, 然后用指定的设计方法完成滤波器设计。

要求:(1)滤波器设计指标:通带截止频 pc ln ()32d rad i πω=, 过渡带宽度10tz()160log drad i πω∆≤,滚降roll 60dB α=;其中, id —抽签得到那个四位数(题目编号) (2)滤波器的初始设计通过手工计算完成;(3)在计算机辅助计算基础上分析滤波器结构对其性能指标的影响(至少选择两种 以上合适的滤波器结构进行分析);(4)在计算机辅助计算基础上分析滤波器参数的字长对其性能指标的影响; (5) 以上各项要有理论分析和推导、原程序以及表示计算结果的图表; (6)课程设计结束时提交设计说明书。

切比雪夫Ⅱ型低通滤波器

切比雪夫Ⅱ型低通滤波器

一、设计一个切比雪夫Ⅱ型低通滤波器wp=0.2*pi; %通带边界频率;ws=0.4*pi; %阻带截止频率;rp=1; %通带最大衰减;rs=80; %阻带最小衰减;Fs=1000 %假设抽样脉冲1000hz[N,Wn]=cheb2ord(wp,ws,rp,rs,'s'); %Chebyshev II型滤波器参数计算(模拟域);[Z,P,K]=cheby2(N,rs,Wn,'s'); %构造Chebyshev II型滤波器(零极点模型);[H,W]=zp2tf(Z,P,K); %将零极点模型转化成传递函数的模型;figure(1);freqs(H,W); %在Figure1上显示滤波器的幅频响应及相频响应;[P,Q]=freqs(H,W); %返回滤波器的冲击响应的复数形式;figure(2);plot(Q*Fs/(2*pi),abs(P));grid; %在Figure2上显示幅频特性曲线;xlabel('频率/Hz');ylabel('幅值');二、设计一个高通Chebyshow型数字滤波器wp=100;ws=80;Fs=300;rp=1;rs=45; %数字滤波器的各项指标;WP=100*2*pi; %把数字滤波器的频率特征转换成模拟滤波器的频率特征;WS=300*2*pi;[N,Wn]=cheb2ord(WP,WS,rp,rs,'s'); %Chebyshev II型滤波器参数计算(模拟域);[Z,P,K]=cheb2ap(N,rs); %创建Chebyshev滤波器原型;[A,B,C,D]=zp2ss(Z,P,K); %表达式从零极点增益形式转换成状态方程形式;[AA,BB,CC,DD]=lp2hp(A,B,C,D,Wn); %实现低通到高通滤波器类型的转换;[a,b,c,d]=bilinear(AA,BB,CC,DD,Fs); %采用双线性变换法,从模拟高通到数字高通;[P,Q]=ss2tf(a,b,c,d); %表达式从状态方程形形式转换成传输函数形式;figure(1);freqz(P,Q); %绘出频率响应;[H,W]=freqz(P,Q);figure(2);plot(W*Fs/(2*pi),abs(H));grid;xlabel('频率/Hz');ylabel('幅值');三、设计一个带通切比雪夫数字滤波器W1=100;W2=200;rp=1;rs=30;Fs=1000; %数字滤波器的各项指标;WP=[100,200];WS=[50,250];[N,Wn]=cheb1ord(WP/(Fs/2),WS/(Fs/2),rp,rs);%Chebyshev I型滤波器参数计算(数字域);[P,Q]=cheby1(N,rp,Wn,'bandpass');%创建Chebyshev带通滤波器;figure(1);freqz(P,Q); %显示产生滤波器的幅频及相频曲线;[H,W]=freqz(P,Q);figure(2);plot(W*Fs/(2*pi),abs(H));grid;xlabel('频率/Hz');ylabel('幅度');。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

课程设计课程名称:数字信号处理题目编号: 0202题目名称:切比雪夫Ⅱ型IIR低通滤波器专业名称:电子信息工程班级:电子1204班学号: ***************:*******:***2015年09月30日课程设计任务书目录1. 数字滤波器的设计任务及要求(编号202) (2)2. 数字滤波器的设计及仿真 (3)2.1数字滤波器(编号202)的设计 (3)2.2数字滤波器(编号202)的性能分析 (6)3. 数字滤波器的实现结构对其性能影响的分析 (7)3.1数字滤波器的实现结构一(直接型)及其幅频响应 (8)3.2数字滤波器的实现结构二(级联型)及其幅频响应 (10)3.3 数字滤波器的实现结构对其性能影响的小结 (10)4. 数字滤波器的参数字长对其性能影响的分析 (11)4.1数字滤波器的实现结构一(直接型)参数字长及幅频响应特性变化 (12)4.2数字滤波器的实现结构二(级联型)参数字长及幅频响应特性变化 (14)4.3 数字滤波器的参数字长对其性能影响的小结 (16)5. 结论及体会 (16)5.1 滤波器设计、分析结论 (16)5.2 我的体会 (16)5.3 展望 (17)1.数字滤波器的设计任务及要求(0202)每位同学抽签得到一个四位数,由该四位数索引下表一确定待设计数字滤波器的类型及其设计方法, 然后用指定的设计方法完成滤波器设计。

要求:(1)滤波器设计指标:通带截止频 pc ln ()32d rad i πω=, 过渡带宽度10tz()160log drad i πω∆≤,滚降roll 60dB α=;其中, id —抽签得到那个四位数(题目编号) (2)滤波器的初始设计通过手工计算完成;(3)在计算机辅助计算基础上分析滤波器结构对其性能指标的影响(至少选择两种 以上合适的滤波器结构进行分析);(4)在计算机辅助计算基础上分析滤波器参数的字长对其性能指标的影响; (5) 以上各项要有理论分析和推导、原程序以及表示计算结果的图表; (6)课程设计结束时提交设计说明书。

2.数字滤波器的设计及仿真2.1 数字滤波器(编号202)的设计随着信息和数字时代的到来,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。

在现代通信系统中,由于信号中经常混有各种复杂的成分,因此很多信号的处理都是基于滤波器而进行的。

所以数字滤波器在数字信号处理中起着举足轻重的作用。

而数字滤波器的设计都要以模拟滤波器为基础的,这是因为模拟滤波器的设计方法都已发展的相当成熟,且有典型的模拟滤波器供我们选择。

如巴特沃斯滤波器、切比雪夫滤波器等。

本次课程设计将手工计算一个切比雪夫II 型的IIR 的低通模拟滤波器的系统函数,并在MATLAB 的FDATool 设计工具分析其性能指标。

该滤波器的设计流程图如图 2.1图2.1滤波器设计流程图1.手工计算参数 通带截止频率:pc ln ()0.165932d rad rad i ππω==过渡带宽度:10tz ()0.0144160log drad rad i ππω∆≤=阻带截止频率:0. 1803stradπω=202di=roll60dBα=为计算简便,设:通带最大衰减:2p dB α= 阻带最大衰减:62s dB α= 数字低通指标化为模拟低通指标:2tan 0.2667/2pc pc s rad s T ωΩ==2tan 0.2910/2st st s rad s T ωΩ== sT取2s2.Cheb 法设计模拟低通滤波器: 1)求低通滤波器阶数N计算数字滤波器的技术参数将数字参数参数模拟低通滤波器设计模拟低通滤波器阶数N 和截止频率模拟低通滤波器参数转换成数字滤波器20c st pcN ar ch ≥=⎢⎥Ω⎢⎥ 2)求零点()21*/cos,1,2,3,,2st k z i k N Nπ-=Ω=0 + 1.0031i 0 - 1.0031i 0 + 1.0284i 0 - 1.0284i 0 + 1.0824i 0 - 1.0824i 0 + 1.1728i 0 - 1.1728i 0 + 1.3151i 0 - 1.3151i 0 + 1.5398i 0 - 1.5398i 0 + 1.9139i 0 - 1.9139i 0 + 2.6131i 0 - 2.6131i 0 + 4.2837i 0 - 4.2837i 0 +12.7455i 0 -12.7455i3)求极点0.0010σ==()sinh1/0.4471arNσμ==()()1,3,,211,3,,21**22221sin e cos eN Ni iN Npreal imageππππμμ--⎛⎫⎛⎫++⎪ ⎪⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭=⎛⎫⎛⎫⎪ ⎪*+*⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ -0.0273 - 0.9300i-0.0847 - 0.9467i-0.1514 - 0.9810i-0.2362 - 1.0344i-0.3527 - 1.1081i-0.5238 - 1.2003i-0.7885 - 1.2964i-1.2057 - 1.3400i-1.8096 - 1.1657i-2.3909 - 0.5049i-2.3909 + 0.5049i-1.8096 + 1.1657i-1.2057 + 1.3400i-0.7885 + 1.2964i-0.5238 + 1.2003i-0.3527 + 1.1081i-0.2362 + 1.0344i-0.1514 + 0.9810i-0.0847 + 0.9467i-0.0273 + 0.9300i4)求增益()()!0.8913!pk realz⎛⎫-==⎪⎪-⎝⎭5)求模拟低通滤波器分子系数()()AnaB k real V z =*(()V z 是z 的特征多项式) 1.0e+03*0.0000 0.0000 0.0001 0.0000 0.0038 0.0000 0.0416 -0.0000 0.2303 -0.0000 0.7328 -0.0000 1.4196 -0.00001.7021 -0.0000 1.2332 -0.0000 0.4947 0.0000 0.08436)求模拟低通滤波器分母系数()()AnaA real V p =(()V p 是p 的特征多项式) 1.0e+04 *0.0001 0.0014 0.0098 0.0454 0.1572 0.4312 0.9731 1.8513 3.0185 4.2658 5.2644 5.6961 5.4127 4.5081 3.2793 2.0616 1.1087 0.4946 0.1791 0.0468 0.00847)综上,模拟低通滤波器的传递函数:()20181614220191817161514 84.3p 494.7p 1233.2p 1702.1p +84468+1791 494611087+20616+32793 (1)LP p H P p p p p p p p +++⋅⋅⋅+=++++ 采用用双线性变换法求得数字低通滤波器的传递函数 分子系数为0.0153 0.1092 0.4608 1.4137 3.4549 7.0374 12.2784 18.6677 25.0087 29.7289 31.4796 29.7289 25.0087 18.6677 12.2784 7.0374 3.4549 1.4137 0.4608 0.1092 0.0153 分母系数为1.00002.1779 6.4969 10.9433 18.4504 24.3685 29.7427 31.3188 29.8701 25.3264 19.345 13.1767 8.02164.3268 2.0492 0.8398 0.2916 0.0830 0.0183 0.0028 0.0002传递函数为()()123112310.0153+0.10920.4608 1.41371 2.1779 6.496910.9433z LPLPP z z z z z H P z z z H -------=++++==++++3.程序实现clc;clear allTs=2;Fs=1/Ts;Ap=2;As=62;Wp=log(202)/32*pi;%通带截频Ws=Wp+log10(202)/160*pi; %阻带截频wp=2/Ts*tan(Wp/2);ws=2/Ts*tan(Ws/2);%用MTALAB算法设计切比雪夫II型低通模拟滤波器[N,Wn]=cheb2ord(ws,wp,Ap,As,'s'); %估计滤波器的阶数N和阻带截止频率 wn1=Wn/pi;[BT,AT]=cheby2(N,As,Wn,'s');%计算低通滤波器系统函数多项式系数[Z,P,K]=cheby2(N,Ap,Wn,'s');[H,W]=zp2tf(Z,P,K);%用双线性变换法将模拟滤波器sH转换成数字滤波器)[num,den]=bilinear(BT,AT,Fs)%复变量映射s-zdisp('分子系数:');disp(num);disp('分母系数:');disp(den);%计算增益响应w=linspace(0,pi,2048);%w = 0:pi/255:pi;h = freqz(num,den,w);g =20*log10(abs(h)/max(abs(h))); %绘制增益响应figure;plot(w/pi,g);grid on;%绘制切比雪夫低通滤波器幅频特性axis([0 1 -100 1]);xlabel('\omega/\pi');ylabel('增益/dB');title('切比雪夫2型低通滤波器幅频响应曲线');程序运行结果如图所示图2.1程序结果图3.数字滤波器的实现结构对其性能影响的分析在理想状态下,对于同一个传递函数几乎对应着无数种等效结构,然而这些结构却并不一定都能实现。

在无限参数字长的情况下,所有能实现传递函数的结构之间,其表现完全相同。

然而,在实际中,由于参数字长有限的限制,各实现结构的表现并不相同。

下面我们就将对比直接型(包括直接I、II型)和级联型两种结构在本例中对性能指标的影响。

在MATLAB中可以利用FDATool工具箱构建不同类型的数字滤波器。

第一种是直接型结构,第二种是级联结构建立数字滤波器。

直接型的实现结构流图如图3.1所示:图3.1 直接型的结构流图选择filter structure选项框中的 Direct-Form I选项,点击窗口下方的Import Filter按钮,构建直接型结构的切比雪夫Ⅱ型低通滤波器,结果如图3.2所示。

相关文档
最新文档