信号与系统课程设计滤波器word文档

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数字信号处理课程设计-滤波器设计模板

二○一一～二○一二学年第一学期电子信息工程系课程设计报告书班级：电子信息工程0级0 班课程名称：数字信号处理课程设计学号：2###5008姓名：###武学时学分：1周1学分指导教师：杨##二○一二年一月一日一课程设计目的“数字信号处理”课程是信息和通信工程专业必修的专业技术基础课程。

课程以信号与系统作为研究对象，研究对信号进行各种处理和利用的技术。

通过该课程的学习，学生应牢固掌握确定性信号和系统的分析方法、相关算法、系统实现等的相关知识的，借助于数字滤波器的设计及实现，学生可掌握数字系统的分析以及设计方法。

数字信号处理是理论性和工程性都很强的学科，本课程设计的目的就是使该课程的理论与工程应用的紧密结合, 使学生深入理解信号处理的内涵和实质。

本课程设计要求学生在理解信号处理的数学原理的基础上，应用计算机编程手段，实现一种信号分析或处理的设计，达到对所学内容融会贯通，综合各部分知识，按照题目要求独立设计完成。

二课程设计任务滤波器设计：产生一个连续信号，包含低频，中频，高频分量，对其进行采样，进行频谱分析，分别设计低通，带通，高通滤波器对信号进行滤波处理，观察滤波前后信号的频谱。

三设计原理在本设计中，采用了窗函数（哈明窗）法来设计FIR 滤波器，在此主要简述窗函数法设计滤波器的原理：如下如果希望得到的滤波器的理想频率响应为)(ωj d e H ，要求设计一个FIR 数字滤波器频率响应)(ωj e H 去逼近)(ωj d e H 。

有两种直接的方法实现这种逼近：一种是从时域入手，即窗函数设计法；另一种是从频域入手，即频率采样法。

下面介绍用窗函数法设计FIR 数字滤波器的步骤：1、给定理想的频率响应函数)(ωj d e H ； 2、求出理想的单位响应：ωπωππωd e e H n h n j j d d ⎰-=)(21)(()d h n 一般采用IFFT 在计算机上实现。

对)(ωj d e H 从0=ω到πω2=采样M 点，令采样频率为1,,2,1,0,2-==M k k M k πω 则有kn M j k M j M k d M ee H Mn h ππ22101)(⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=∑-=频域的采样造成时域的周期延拓，延拓周期为M ，则有如下关系∑∞-∞=+=r dM rM n h n h )()(如果M 选的较大，即N M >>，可以保证)(n h M 有效逼近)(n h d 。

课程设计-低通滤波器设计

课程设计-低通滤波器设计(总10页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除2010/2011学年第 2 学期学院：信息与通信工程学院专业：电子信息科学与技术学生姓名：学号：课程设计题目：低通滤波器设计起迄日期： 6 月 13 日～6月 24日课程设计地点：指导教师：系主任：下达任务书日期: 2011 年 6 月12 日课程设计任务书课程设计任务书目录1 设计目的及要 (5)1.1设计目的 (5)1.2设计内容和要求 (5)2 设计原理 (5)2.1 FIR滤波器 (5)2.2窗函数 (6)2.3矩形窗 (7)3 设计过程 (8)3.1 设计流程图 (8)3.2 产生原始信号并分析频谱 (8)3.3 使用矩形窗设计不同特性的数字滤波器 (10)3.4 信号滤波处理 (11)4 实验结果及分析 (12)5 课程设计心得体会 (12)6 参考文献 (13)附录： (14)低通滤波器的设计1 设计目的及要求1.1设计目的设计一种低通滤波器并对信号进行滤波。

低通滤波器的作用是滤去信号中的中频和高频成分，增强低频成分。

要求做到:1.了解MATLAB的信号处理技术；2.使用MATLAB设计低通滤波器，掌握其滤波处理技术；3.对滤波前和滤波后的波形进行时域和频域比较。

1.2设计内容和要求1.熟悉有关采样，频谱分析的理论知识，对信号作频谱分析；2.熟悉有关滤波器设计理论知识，选择合适的滤波器技术指标，设计低通滤波器对信号进行滤波，对比分析滤波前后信号的频谱；3.实现信号频谱分析和滤波等有关MATLAB函数；2设计原理本次课程设计，我们主要是基于矩形窗的FIR滤波器来设计一个低通滤波器。

2.1 FIR滤波器FIR滤波器即有限抽样响应因果系统，其单位抽样响应h(n)是有限长的；极点皆位于z=0处；结构上不存在输出到输入的反馈，是非递归型的。

其系统函数表示为：普通的FIR滤波器系统的差分方程为：式中：N为FIR滤波器的抽头数；x(n)为第n时刻的输入样本；h(i)为FIR滤波器第i级抽头系数。

dsp滤波器llR课程设计

dsp滤波器llR课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解数字信号处理（DSP）的基本概念，特别是滤波器的作用和分类。

2. 学生能掌握IIR（无限冲击响应）滤波器的原理和数学描述。

3. 学生能学习并应用IIR滤波器的不同类型，如巴特沃斯、切比雪夫和椭圆滤波器。

4. 学生能够明确IIR滤波器的频率响应特性及其与理想滤波器之间的差异。

技能目标：1. 学生能够使用计算机软件（如MATLAB）进行IIR滤波器的设计和仿真。

2. 学生能够通过实验或模拟，分析并评估IIR滤波器的性能，包括幅频响应和相频响应。

3. 学生能够解决实际应用中IIR滤波器的设计问题，如确定合适的滤波器阶数和截止频率。

情感态度价值观目标：1. 学生能够培养对数字信号处理学科的兴趣，认识到其在现代通信和信号处理领域的重要性。

2. 学生能够通过小组合作完成滤波器设计任务，培养团队协作能力和解决问题的能力。

3. 学生能够通过课程学习，增强对数学工具在工程问题解决中作用的认可，培养科学严谨的态度。

本课程设计旨在结合学生年级特点和知识深度，通过理论与实践相结合的方式，使学生不仅掌握IIR滤波器的基础知识，而且能够在实际应用中灵活运用，从而激发学生的学习兴趣和探究欲望，提高其分析和解决复杂工程问题的能力。

二、教学内容本节教学内容紧密围绕课程目标，结合教材以下章节进行组织：1. 数字信号处理基础概念：回顾数字信号处理的基本原理，重点介绍离散时间信号与系统的基本性质，为理解滤波器设计奠定基础。

2. 滤波器原理与分类：详细讲解滤波器的定义、作用及其分类，特别是无限冲击响应（IIR）滤波器的特点和应用场景。

3. IIR滤波器数学描述：深入分析IIR滤波器的差分方程表示和Z域转移函数，包括极点和零点的概念及其对滤波器性能的影响。

4. IIR滤波器设计方法：系统介绍巴特沃斯、切比雪夫和椭圆等常见IIR滤波器的设计方法和步骤，强调不同类型滤波器的性能特点。

实验四IIR滤波器的设计与信号滤波- 《信号与系统》课程实验指导书

实验四 IIR 滤波器的设计与信号滤波１、实验目的（１）熟悉用双线性变换法设计IIR 数字滤波器的原理与方法。

（２）掌握数字滤波器的计算机仿真方法。

（３）通过观察对实际心电图信号的滤波作用，获得数字滤波的感性知识。

２、实验原理利用双线性变换设计IIR 滤波器（只介绍巴特沃斯数字低通滤波器的设计），首先要设计出满足指标要求的模拟滤波器的传递函数)(s H a ，然后由)(s H a 通过双线性变换可得所要设计的IIR 滤波器的系统函数)(z H 。

如果给定的指标为数字滤波器的指标，则首先要转换成模拟滤波器的技术指标，这里主要是边界频率s p w w 和的转换，对s p αα和指标不作变化。

边界频率的转换关系为)21tan(2w T =Ω。

接着，按照模拟低通滤波器的技术指标根据相应设计公式求出滤波器的阶数N 和dB 3截止频率c Ω；根据阶数N 查巴特沃斯归一化低通滤波器参数表，得到归一化传输函数)(p H a ；最后，将c s p Ω=代入)(p H a 去归一，得到实际的模拟滤波器传输函数)(s H a 。

之后，通过双线性变换法转换公式11112--+-=z z T s ，得到所要设计的IIR 滤波器的系统函数)(z H 。

利用所设计的数字滤波器对实际的心电图采样信号进行数字滤波器。

３、实验步骤及内容（１）复习有关巴特沃斯模拟滤波器的设计和用双线性变换法设计IIR 数字滤波器的内容，用双线性变换法设计一个巴特沃斯IIR 低通数字滤波器。

设计指标参数为：在通带内频率低于π2.0时，最大衰减小于dB 1；在阻带内[]ππ,3.0频率区间上，最小衰减大于dB 15。

（２）以π02.0为采样间隔，绘制出数字滤波器在频率区间[]2/,0π上的幅频响应特性曲线。

（３）用所设计的滤波器对实际心电图信号采样序列（实验数据在后面给出）进行仿真滤波处理，并分别绘制出滤波前后的心电图信号波形图，观察总结滤波作用与效果。

信号与系统课程设计滤波

信号与系统课程设计滤波一、课程目标知识目标：1. 理解并掌握滤波器的基本概念、分类和工作原理；2. 学会分析不同滤波器的频率响应特性，并能运用相关理论知识进行滤波器设计；3. 掌握数字滤波器与模拟滤波器之间的转换方法。

技能目标：1. 能够运用所学知识，针对特定信号处理需求，设计合适的滤波器；2. 学会运用相关软件（如MATLAB）对滤波器进行仿真，验证滤波效果；3. 能够分析实际信号处理问题，提出滤波器设计的解决方案。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对信号与系统领域的好奇心和求知欲，激发他们探索未知、解决问题的热情；2. 培养学生的团队协作意识，使他们学会在团队中发挥个人优势，共同解决问题；3. 培养学生严谨的科学态度，使他们具备批判性思维和独立思考的能力。

本课程针对高年级本科生，结合信号与系统课程的知识体系，注重理论与实践相结合。

课程旨在帮助学生掌握滤波器设计的基本原理和方法，培养他们在信号处理领域的实际应用能力。

通过课程学习，使学生能够运用所学知识解决实际问题，提高他们的专业素养和创新能力。

二、教学内容1. 滤波器基本概念：滤波器的定义、分类及其在信号处理中的应用；相关教材章节：第二章第二节“滤波器的分类及其应用”2. 滤波器的工作原理：重点讲解低通、高通、带通和带阻滤波器的工作原理及频率响应特性；相关教材章节：第二章第三节“滤波器的工作原理与频率响应特性”3. 滤波器设计方法：介绍切比雪夫、巴特沃斯等滤波器设计方法，分析其优缺点；相关教材章节：第三章第一节“滤波器设计方法”4. 数字滤波器与模拟滤波器的转换：讲解z变换在滤波器设计中的应用，实现模拟滤波器到数字滤波器的转换；相关教材章节：第三章第二节“模拟滤波器到数字滤波器的转换”5. 滤波器仿真与实现：运用MATLAB等软件对所设计滤波器进行仿真，分析滤波效果；相关教材章节：第四章“滤波器仿真与实现”6. 实际信号处理案例分析：结合实际信号处理问题，分析滤波器设计的具体应用；教学安排：课后作业及课堂讨论教学内容安排和进度：第一周：滤波器基本概念及分类；第二周：滤波器工作原理与频率响应特性；第三周：滤波器设计方法；第四周：模拟滤波器与数字滤波器的转换；第五周：滤波器仿真与实现；第六周：实际信号处理案例分析及讨论。

信号与系统课程设计-滤波器设计

大作业之滤波器设计目录一、实验背景二、实验目的与要求三、实验设计与思路四、实验分析与结果五、实验发挥六、实验总结与体会七、附件一、实验背景通过对信号与系统这门课的学习，随着课程学习到了尾声，有必要对这门课进行一次比较彻底的认识，因此完成课程实践的最后一项内容——滤波器的设计。

二、实验目的与要求设计三个滤波器，实现单独提取单个频率分量的功能，即实现低通、带通和高通，并撰写大作业实验报告。

三、实验设计与思路滤波器原理: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。

由于该功能可以由许多种方式完成，而我设计的是FIR数字滤波器，使用hamming窗实现信号的筛选。

根据已知模拟信号表达式：x(t)=cos(2*pi*500*t)+cos(2*pi*1000*t)+cos(2*pi*2000*t);从中知道我的实现频率为f1=500,f2=1000,f3=2000;再根据定义的采样频率fs=500*(5+7)=6000;根据滤波器的选频作用分类，⑴低通滤波器从0～f2频率之间，幅频特性平直，它可以使信号中低于f2的频率成分几乎不受衰减地通过，而高于f2的频率成分受到极大地衰减。

但是在实际设计滤波器时f2处为0.707A处，要使滤波成功，就必f1.须在通带到过渡带和过渡带到阻带处设两个两个截止频率，是fc=[440,580];根据自己的要求⑵高通滤波器与低通滤波相反，从频率f1～∞，其幅频特性平直。

它使信号中高于f1的频率成分几乎不受衰减地通过，而低于f1的频率成分将受到极大地衰减。

同理，在设计时同样要根据自己的要求定义过渡带的截止频率fn=[1890,1980];⑶带通滤波器～f2之间。

它使信号中高于f1而低于f2的频率成分可以不受衰减地通过，而其它成分受到衰减。

即fc=[890,910,1090,1130];注：MATLAB中fir1函数使用说明：fir1是用窗函数法设计线性相位RIRDF的工具箱函数，以实现线性相位FIRDF的标准窗函数法设计。

滤波器课程设计

中北大学课程设计说明书学生姓名：樊芬芳学号：06学院：信息与通信工程学院专业：电子信息科学与技术题目：滤波器设计与信号滤波职称: 讲师2011年 06 月 20 日中北大学课程设计任务书2010/2011 学年第二学期学院：信息与通信工程学院专业：电子信息科学与技术学生姓名：樊芬芳学号：06 课程设计题目：滤波器设计与信号滤波起迄日期： 6 月13 日～ 6 月24 日课程设计地点：中北大学指导教师：李永红系主任：程耀瑜下达任务书日期: 2011 年 6 月 13 日目录摘要 (2)前言 (3)一、设计目的 (3)二、数字滤波器 (3)2.1概述 (3)2.2特点 (4)2.3分类 (5)2.4设计原理 (5)三、双线性变换法 (7)3.1简介 (7)3.2对比 (10)四、切比雪夫滤波器 (11)4.1概述 (11)4.2切比雪夫滤波器的种类 (11)五、设计要求及性能指标 (12)5.1 设计要求 (12)5.2 性能指标 (12)六、用MATLAB实现切比雪夫IIR带阻滤波器 (12)6.1 程序流程图 (12)6.2 MATLAB程序代码 (13)4.3仿真结果 (14)七、学习小结 (15)参考文献 (16)滤波器设计与信号滤波摘要本次课程设计将完成一个数字切比雪夫带阻IIR滤波器的设计，利用双线性变换和无限冲激响应IIR原理完成滤波器设计，并利用MATLAB进行仿真。

关键字：数字信号处理数字滤波器切比雪夫双线性变换 MATLAB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。

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）。

数字滤波器是一种用来过滤时间离散信号的数字系统，通过对抽样数据进行数学处理来达到频域滤波的目的。

自适应滤波器课程设计

自适应滤波器课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解自适应滤波器的基本概念，掌握其工作原理和应用领域；2. 学会推导自适应滤波器的算法，并能运用相关理论知识分析滤波性能；3. 了解自适应滤波器在信号处理、通信等领域的实际应用。

技能目标：1. 能够运用所学知识设计简单的自适应滤波器，完成特定信号的处理任务；2. 掌握使用编程软件（如MATLAB）进行自适应滤波器仿真实验，提高实际操作能力；3. 培养独立分析问题、解决问题的能力，提高团队协作和沟通表达能力。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对信号处理领域的兴趣，激发学生主动探索科学问题的热情；2. 培养学生严谨、认真的学习态度，养成勤奋刻苦的学习习惯；3. 增强学生的国家使命感和社会责任感，使其认识到自适应滤波器在我国科技发展中的重要作用。

本课程针对高年级本科生，结合课程性质、学生特点和教学要求，将课程目标分解为具体的学习成果。

在教学过程中，注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力，培养学生解决实际问题的能力。

通过本课程的学习，使学生能够掌握自适应滤波器的核心知识，为未来从事相关领域的研究和工作打下坚实基础。

二、教学内容1. 自适应滤波器基本概念：滤波器分类、自适应滤波器的定义及其与传统滤波器的区别；2. 自适应滤波器原理：线性最小均方（LMS）算法、递推最小均方（RLS）算法、归一化算法等；3. 自适应滤波器的应用：信号处理、通信、语音识别等领域；4. 自适应滤波器设计：基于MATLAB工具箱的滤波器设计流程及参数配置；5. 自适应滤波器性能分析：收敛性分析、计算复杂度分析、数值稳定性分析；6. 实践教学：设计并实现一个简单的自适应滤波器，完成特定信号处理任务。

教学内容按照以下进度安排：1. 第1周：自适应滤波器基本概念，教材第1章；2. 第2周：自适应滤波器原理，教材第2章；3. 第3周：自适应滤波器的应用，教材第3章；4. 第4周：自适应滤波器设计，教材第4章；5. 第5周：自适应滤波器性能分析，教材第5章；6. 第6周：实践教学，结合教材第4章和第5章内容进行。

信号与系统课程设计(滤波器)讲解

信号与系统课程设计课程名称：信号与系统题目名称：滤波器的设计与实现学院：电气与电子工程学院专业班级：电气工程及其自动化学号：U*********学生姓名：***指导教师：**2013年08 月25 日目录一、设计要求 (2)二、设计原理 (2)三、设计思路 (3)四、设计内容4.1 单元电路的设计 (4)4.1.1 原理图设计 (4)4.1.2 滤波器的传输函数与性能参数 (6)4.2电路的仿真与检验 (8)4.2.1 低通滤波器仿真 (8)4.2.2 高通滤波器仿真 (10)4.2.3 带通滤波器仿真 (12)五、设计感想 (14)六、参考文献 (15)一、设计要求自己设计电路系统，构成低通滤波器、高通滤波器和带通滤波器。

利用Matlab或其他仿真软件进行仿真。

1.设计低通滤波器2.设计高通滤波器3.设计带通滤波器二、设计原理1、电容器C具有通高频阻低频的性能。

2、有源滤波器由放大电路部分和滤波电路部分组成。

图2.2.1 RC有源滤波总框图2.2.1子框图的作用1．RC网络的作用在电路中RC网络起着滤波的作用，滤掉不需要的信号，这样在对波形的选取上起着至关重要的作用，通常主要由电阻和电容组成。

2 .放大器的作用电路中运用了同相输入运放，其闭环增益 RVF=1+R4/R3同相放大器具有输入阻抗非常高，输出阻抗很低的特点，广泛用于前置放大级。

3.反馈网络的作用将输出信号的一部分或全部通过牧电路印象输入端，称为反馈，其中的电路称为反馈网络，反馈网络分为正、负反馈。

三、设计思路Ω=k R 9.18'1 Ω=k R 36.94'2 Ω=M R 372.2'3带通滤波器就是将高通低通滤波器串联起来四、设计内容4.1 电路的设计4.1.1 原理图设计1. 低通滤波器低通滤波器是用来通过低频信号衰减或抑制高频信号。

如图4.1.1.1（a ）所示，为典型的二阶有源低通滤波器。

它由两级RC 滤波环节与同相比例运算电路组成，其中第一级电容C 接至输出端，引入适量的正反馈，以改善幅频特性。

滤波器1共30页文档

极点 s 1 3 ,s 2 3 ,s 3 4 ,s 4 4零点无
s23,s44 位于左半平面→归H(s)
H(s) k (s3)(s4)
s1 3,s3 4 位于右半平面→归H(-s)
求k： H(0)A(0)
A2(0) 25,A(0)5 916 12
H(0) k 12
1.03641.03621.259
H(s)H(s)
1.259
1.03s641.03s621.259
→求极点s1,s2,s3,s4，左半平面→H(s)
三反切比雪夫逼近（切比雪夫Ⅱ型）
特点：通带最平幅度，阻带等波纹；
A2
(
f
)

1

2Ck2
(c
)

2Ck2
(c
)
为低通
c
2111 001100 .110.259
k=偶数 M(12)1.259
A 2 (f)
1 .259
1 .259
1 2 C k 2 ( ) 1 0 .2(2 52 9 1 )2 1 1 .2(4 54 9 59
二频域幅度响应特性
通带：与某一值K相差<δ 1 阻带 A(f ) 2
过渡带：一般幅值不要求
A(f)K1
滤波器的技术指标
通带指标：f1,δ 1；
f f1 A(f)K1
阻带指标：f2,δ 2；
f f2 A(f)2
滤波器种类
低通高通带通带阻
理想滤波器特性，实际不可能实现，通带不可能是常数，逐减或振荡；阻带不可能=0，但会→0。
2 k cc ej(t td)d2 kt 1 tdej(t td)| cc

滤波器的设计与实现信号与系统课程设计

课程设计报告一、设计简介通过利用在《电路理论》、《电子技术基础·模拟部分》和《信号与系统》中所学的知识，并参考相关书籍，设计了一阶无源高通滤波器、一阶有源高通滤波器、二阶有源高通滤波器、一阶无源低通滤波器、一阶有源低通滤波器、二阶有源低通滤波器、二阶无源带通滤波器和二阶有源带通滤波器，并且利用Multism进行仿真。

二、设计要求1、完成电路设计；2、学习用计算机画电路图；3、学会利用Matlab或PSpice或其它软件仿真。

三、设计内容1、滤波器概述滤波器是对输入信号频率具有选择性的电路或装置，广泛应用于电气、电信和控制等领域。

滤波器根据其处理信号的方式，分为模拟滤波器和数字滤波器。

模拟滤波器利用模拟电路直接对模拟信号进行滤波，数字滤波器利用离散时间系统对数字信号进行滤波，可以用硬件或软件实现。

根据滤波器所用电路元件的不同，模拟滤波器又分为无源滤波器和有源滤波器。

根据所通过信号的频段，滤波器可分为低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器。

各自的幅频响应曲线如下：图1 低通滤波器幅频曲线图2高通滤波器幅频曲线图3带阻滤波器幅频曲线图4 带通滤波器幅频曲线通带：能够通过的信号频率范围；阻带：受阻或衰减的信号频率范围；截止频率：通带和阻带的界限频率。

将带通滤波器的幅频响应与高通、低通滤波器的幅频响应进行比较，可以看出低通与高通滤波器相串联可以构成带通滤波器，条件是低通滤波器的截止角频率大于高通滤波器的截止角频率，两者覆盖的通带就提供了一个通带响应。

同理，将低通与高通滤波器相并联，并保证低通滤波器的截止角频率小于高通滤波器的截止角频率，就可以构成带阻滤波器。

2、滤波器的设计与分析及仿真结果1)一阶无源高通滤波器传递函数：下限截止频率：幅频响应：相频响应：利用Multism进行仿真，设置交流分析的的起始频率为1Hz，终止频率为10kHz，扫描方式为Dacade（十倍程扫描），每十倍频率的样点数量为10，纵坐标的刻度为Logarithmic（对数），仿真结果如下：2)一阶有源高通滤波器通带电压增益：特征角频率：传递函数：上式中的s可用s=jω代入，则：利用Multism进行仿真，设置交流分析的的起始频率为0.1Hz，终止频率为20MHz，扫描方式为Dacade（十倍程扫描），每十倍频率的样点数量为10，纵坐标的刻度为Logarithmic（对数），仿真结果如下：3)二阶有源高通滤波器通带电压增益：特征角频率：等效品质因数：传递函数：用s=jω代入上式，可得：幅频响应：相频响应：不同Q值下的幅频响应如下图所示：由图可知，Q=0.707时，幅频响应较为平坦。

信号与系统课程设计(滤波器)

信号与系统课程设计课程名称：信号与系统题目名称：滤波器的设计与实现学院：电气与电子工程学院专业班级：电气工程及其自动化学号：012005018113学生姓名：谢宗喜指导教师：黄劲2007年12 月20 日目录一、设计要求 (2)二、设计原理 (2)三、设计思路 (3)四、设计内容 (3)A、一阶有源滤波电路 (3)B、二阶有源滤波电路 (5)1、二阶低通滤波电路 (5)2、二阶高通滤波电路 (6)3、二阶带通滤波电路 (8)C、用仿真软件设计滤波器 (10)1、给定性能参数设计滤波器 (10)a、二阶低通滤波器 (10)b、二阶高通滤波器 (11)c、二阶带通滤波器 (12)2、不同阶数滤波器性能比较 (12)D、滤波器的Matlab设计仿真 (13)1、二阶低通滤波器 (13)2、二阶高通滤波器 (14)五、参考文献 (16)自已设计电路系统，构成低通滤波器、高通滤波器和带通滤波器。

利用Matlab或其他仿真软件进行仿真。

有源滤波器由是有源元件和无源元件(一般是R和C)共同组成的电滤波器。

和无源滤波器相比，它的设计和调整过程较简便，此外还能提供增益。

因此，本课程设计中选择了二阶有源滤波器作为主要研究对象。

1、自行设计电路图，确定前置放大电路，有源滤波电路，功率放大电路的方案，并使用绘图软件（Electronics Worrkbench）画出设计电路，包括低通、高通和带通。

2、所设计的滤波器不仅有滤波功能，而且能起放大作用，负载能力要强。

3、根据给定要求和电路原理图计算和选取单元电路的元件参数。

4、用Matlab或其他仿真软件（FilterLab）对滤波器进行仿真，记录仿真结果。

二、设计原理1、电容器C具有通高频阻低频的性能。

2、由源滤波器由放大电路部分和滤波电路部分组成。

3、仿真软件可以将滤波器的性能直观的表现出来。

4、各种滤波器的幅频特性：滤波器阶数越高滤波效果越好。

当然，无论电感电容滤波器还是模拟滤波器，算法都会随着阶数的增加变得复杂。

滤波器课程设计

滤波器课程设计格物致新厚德泽人项目：课程设计学院:信息工程学院班级:卓越111班姓名:学号:+目录实验目的------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 3实验要求------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 3 实验原理------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 3 滤波器基础知识简介-------------------------------------------------------------------------------- 3 有源低通滤波器（LPF）-------------------------------------------------------------------------- 4 二阶压控型低通滤波器---------------------------------------------------------------------------4 实验设计-------------------------------------------------------------------------------------------------------------6 仿真分析------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 6 仿真电路---------------------------------------------------------------------------------------------------------- 7实验结果---------------------------------------------------------------------------------------------------------- 7 波特图仪显示----------------------------------------------------------------------------------------------- ---7 7实验PCB原理图--------------------------------------------------9实验结果分析------------------------------------------------------------------------------------------------ 11 理论计算------------------------------------------------------------------------------------------------------- 11 实验结果比较与分析-------------------------------------------------------------------------------- 11 实验结论-------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 12 实验感想----------------------------------------------------------------12实验目的：1、熟悉由集成运放和阻容元件组成的有源滤波器的原理；2、学习运用传递函数法分析有源滤波器的频率响应；3、学习RC有源滤波器的设计及电路调试方法；4、学习利用Multisim仿真软件进行电路仿真分析。

信号与系统课程设计滤波器58497精品

信号与系统课程设计课程名称：信号与系统题目名称：滤波器的设计与实现学院：电子电气工程学院专业：电子信息科学与技术姓名：王尊荣学号：201120081054指导老师：包宋建目录一、设计要求 (2)二、设计原理 (2)三、设计思路 (3)四、设计内容 (3)A、一阶有源滤波电路 (3)B、二阶有源滤波电路 (5)1、二阶低通滤波电路 (5)2、二阶高通滤波电路 (6)3、二阶带通滤波电路 (8)C、用仿真软件设计滤波器 (10)1、给定性能参数设计滤波器 (10)a、二阶低通滤波器 (10)b、二阶高通滤波器 (11)c、二阶带通滤波器 (12)2、不同阶数滤波器性能比较 (12)D、滤波器的Matlab设计仿真 (13)1、二阶低通滤波器 (13)2、二阶高通滤波器 (14)五、参考文献 (16)一、设计要求自已设计电路系统，构成低通滤波器、高通滤波器和带通滤波器。

利用Matlab或其他仿真软件进行仿真。

有源滤波器由是有源元件和无源元件(一般是R和C)共同组成的电滤波器。

和无源滤波器相比，它的设计和调整过程较简便，此外还能提供增益。

因此，本课程设计中选择了二阶有源滤波器作为主要研究对象。

2、所设计的滤波器不仅有滤波功能，而且能起放大作用，负载能力要强。

3、根据给定要求和电路原理图计算和选取单元电路的元件参数。

4、用Matlab或其他仿真软件（FilterLab）对滤波器进行仿真，记录仿真结果。

二、设计原理1、电容器C具有通高频阻低频的性能。

2、由源滤波器由放大电路部分和滤波电路部分组成。

3、仿真软件可以将滤波器的性能直观的表现出来。

4、各种滤波器的幅频特性：三、设计思路滤波器阶数越高滤波效果越好。

当然，无论电感电容滤波器还是模拟滤波器，算法都会随着阶数的增加变得复杂。

信号与系统-实验1-无源和有源滤波器设计

哈尔滨理工大学实验报告课程名称：信号与系统实验实验名称：无源和有源滤波器设计班级学号姓名指导教师2020 年6 月7 日教务处印制一、实验预习（准备）报告1、实验目的1.了解 RC 无源和有源滤波器的种类、基本结构及其特性；2.分析和对比无源和有源滤波器的滤波特性；3.掌握滤波器的设计方法并完成设计和仿真。

2、实验相关原理及内容1、滤波器是对输入信号的频率具有选择性的一个二端口网络，它允许某些频率（通常是某个频带范围）的信号通过，而其它频率的信号受到衰减或抑制，这些网络可以由RLC 元件或RC 元件构成的无源滤波器，也可以由RC 元件和有源器件构成的有源滤波器。

2、根据幅频特性所表示的通过或阻止信号频率范围的不同，滤波器可分为低通滤波器（LPF）、高通滤波器（HPF）、带通滤波器（BPF）和带阻滤波器（BEF）四种。

把能够通过的信号频率范围定义为通带，把阻止通过或衰减的信号频率范围定义为阻带。

而通带与阻带的分界点的频率ωc 称为截止频率或称转折频率。

图1-1 中的|H(jω)|为通带的电压放大倍数，ω0为中心频率，ωcL和ωcH分别为低端和高端截止频率。

图1-1 各种滤波器的理想频幅特性3、图 1－2 所示，滤波器的频率特性 H（jω）（又称为传递函数），它用下式表示H(jω)=u2=A(ω)∠θ(ω)u1（3－1）式中 A（ω）为滤波器的幅频特性，θ(ω)为滤波器的相频特性。

它们都可以通过实验的方法来测量图 1-2 滤波器。

图 1-2 滤波器模型图四种滤波器的实验线路如图 1-3 所示：图 1-3 各种滤波器的实验线路图3、实验方法及步骤设计1、滤波器的输入端接正弦信号发生器或扫频电源，滤波器的输出端接示波器或交流数字毫伏表，2、测试无源和有源低通滤波器的幅频特性。

3、无源和有源低通滤波器的仿真设计与幅频特性测试。

（1）测试RC 无源低通滤波器的幅频特性。

用图1-1（a）所示的电路，测试RC 无源低通滤波器的特性。

课程设计滤波器方面

课程设计滤波器方面一、课程目标知识目标：1. 理解并掌握滤波器的定义、分类和工作原理；2. 学会分析不同类型滤波器的特性，并能运用相关公式进行计算；3. 掌握滤波器在电子电路中的应用及其重要性。

技能目标：1. 能够运用所学知识设计简单的滤波器电路；2. 能够运用示波器等工具对滤波器性能进行测试和评估；3. 培养学生动手实践能力，学会焊接和调试滤波器电路。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对电子技术学科的兴趣和热情；2. 培养学生严谨的科学态度，注重实验数据的准确性；3. 培养学生团队合作精神，学会在小组讨论中分享观点和经验。

课程性质：本课程属于电子技术学科，以实践操作为主，理论讲解为辅。

学生特点：学生处于高中年级，具备一定的电子电路基础，对实际操作有较高的兴趣。

教学要求：结合学生特点和课程性质，注重理论与实践相结合，充分调动学生的积极性，培养其动手能力和创新能力。

通过本课程的学习，使学生能够将所学知识应用于实际电路设计中，提高其解决实际问题的能力。

课程目标分解为具体学习成果，以便于后续教学设计和评估。

二、教学内容1. 滤波器概述：介绍滤波器的定义、作用、分类及基本工作原理；- 教材章节：第二章第二节“滤波器概述”- 内容列举：RC低通滤波器、RC高通滤波器、LC滤波器等基本原理。

2. 滤波器特性分析：讲解不同类型滤波器的幅频特性、相频特性及其影响因素；- 教材章节：第二章第三节“滤波器的特性分析”- 内容列举：幅频特性曲线、截止频率、通带带宽等概念。

3. 滤波器设计与应用：介绍滤波器的设计方法及其在电子电路中的应用；- 教材章节：第二章第四节“滤波器的设计与应用”- 内容列举：RC滤波器的设计公式、滤波器在信号处理和通信领域的应用实例。

4. 滤波器实验操作：指导学生进行滤波器电路的搭建、调试和性能测试；- 教材章节：实验教程第四章“滤波器实验”- 内容列举：实验器材、实验步骤、性能测试方法等。

5. 教学进度安排：- 第一周：滤波器概述及基本工作原理- 第二周：滤波器特性分析- 第三周：滤波器设计方法- 第四周：滤波器实验操作及性能测试教学内容确保科学性和系统性，结合课程目标，理论与实践相结合，注重培养学生的动手能力和创新能力。