椭圆滤波器的实现
椭圆滤波器的仿真研究
计 。综合设计 出的电路经 Ｅ Ａ仿真可 以方便 地观察滤波 Ｄ 器 的各种 特性 ， 根据仿 真结果适 当调整 电路各参 数 ， 直至 滤波器各项参数指标达到设计要求。
例 如 ：设 计 一 个 带 通 椭 圆 数 字 滤 波 器 ，通 带 为 １０～ ０
０ 引言
数字信号处理的主要组成部分就是数 字滤波器 。滤
—
∑ｂ ｋ Ｚ
Ｈ（ ） 一 ：
ｘ ＺＪ 【
：
ｋ ＝０
（ ２）
［ ，］ｅ ｉ（ ， ｐ Ｒ ， ） ｂ ａ ｌｐ ｎ Ｒ ， ｓ Ｗｎ ； ＝ ｌ ｆ ｑ（ ，， １ ， ） ｒ ｚｂ ａ ５ ２ｆ ｅ ｓ
１∑ａ 一 Ｚ
由（ ） １式可 以知道 ， 加法器 、 单位延迟器和常数乘法器 是实现数字滤波器需要 三种基本运算单元 。 然椭 圆函数 虽 滤波器的幅度响应在通带和阻带 内均有波 动 ， 但是 由于在 给定 阶数 和容许 的通带 、 阻带 波动指标 下 ， 圆函数滤波 椭 器具有最 窄的过渡带 ， 阻带 衰减较 大 ， 以其综合 性能最 所
波器在许多科学技术领域 中广泛使用 ， 其功能 是把 输入序
列通 过 一 定 的运 算 ， 换 成 输 出序 列 。数 字 滤 波 器 可 以 用 变 差分方程来表示 ， ： 即
Ｍ
２ ０ ｚ过渡带 均为 ５ Ｈ ， ５Ｈ， ０ ｚ 通带波 纹小于 ３ｂ 阻带 衰减为 ｄ， ３ｄ ， ０ ｂ 采样频率 ｆ ｌ０ Ｈｚ ｓ Ｏ ０ 。其程序为： ＝
垩一０ …＿ 十一 寸…… …＿－一■ … … … … ３ ｛ ０ ． … ｝－ － － … ｛
． 口 ４０
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椭圆滤波器的实现
摘要在模拟信号的处理中，滤波器起着重要的作用，一个好的滤波电路对一个产品的整个性能有着重要的影响。
然而用传统的方法设计无源的高阶的滤波电路，不仅耗时，计算也比较复杂。
因此本文在总结传统方法的基础上，运用计算机进行辅助设计，不仅省时，而且效率高。
本文对无源低通椭圆滤波器进行了研究。
首先阐述了滤波器设计的理论，在此基础上，了解了常用的滤波器的原理和结构。
接着根据椭圆滤波器的结构和原理，得出了理论上的椭圆滤波器。
然后分别利用滤波器设计软件Filter Solutions和MATLAB软件对椭圆滤波器进行设计和仿真。
在比较两者优点的基础上，对设计出的电路进行了改进。
最后，对仿真后的电路，利用PROTEL 99SE画出电路的原理图，生成PCB板，并对元器件的值进行了修正，以便在实际中选择元器件。
对焊接好的电路，进行了测试，结果表明设计出的椭圆滤波器符合规定的设计要求。
关键词：滤波器，传递函数，椭圆函数AbstractThe filters play the vital role in processing analog signals. A good filter circuit has important influence on the whole performance of a product. However, in traditional methods, designing the passive and higher-order filter circuits wastes a great deal time and the computation is quite complex. Therefore, on the basis of summarizing traditional methods, this paper proposes the novel method which uses computers to aid design. The method makes time saved and efficiency improved.In the paper, the passive low pass elliptic filter is studied. Firstly, the theory about filter design is explained, and usual filters are introduced. On the basis of understanding structure and principle of the elliptic filter, the elliptic filter is theoretically designed.And then separately in the light of filter design software-Filter Solution and MATLAB, elliptic filter is realized and simulated. According to their respective advantage, designed circuit is improved.Finally, Schematic and PCB of designed circuit are charted by using Protel 99. In order to choose proper components, the values of components are amended. And sealed circuit is tested. The result has indicated that proposed elliptic filter satisfies design demands.Keywords: filters; transfer function; elliptic function目录摘要 (I)ABSTRACT ................................................................................................................................... I I 目录.. (III)第一章绪论 (1)1.1滤波器的发展 (1)1.2椭圆滤波器课程设计的现实意义 (2)1.3本课程设计的主要工作 (2)第二章滤波器的理论 (3)2.1滤波器的概念 (3)2.1.1滤波网络及转移函数 (3)2.2滤波器的分类 (4)2.3相位函数和时延函数 (7)2.4有源滤波器 (8)2.4.1有源滤波器的设计 (9)2.5无源滤波器 (10)2.5.1理想低通无源滤波器 (10)2.5.2 巴特沃思和切比雪夫滤波器 (11)2.5.3椭圆滤波器 (12)2.6小结 (13)第三章无源低通椭圆滤波器的实现 (15)3.1无源低通椭圆滤波器的实现方法 (15)3.1.1FILTER SOLUTIONS方法 (15)3.1.2 MATLAB实现椭圆滤波器 (20)3.2灵敏度 (23)3.2.1极点和零点的灵敏度 (24)3.3小结 (24)第四章滤波器电路的仿真与制板 (25)4.1电路制板 (25)4.2仿真 (26)4.3电路分析 (28)4.4小结 (31)第五章总结和展望 (32)致谢.................................................................................................................. 错误!未定义书签。
椭圆带阻滤波器设计
The University of South China数字信号处理课程设计题目椭圆 IIR高通数字滤波器学院名称电气工程学院指导教师陈忠泽博士班级电子071班学号 20074470154学生姓名张乐2010年6月10日摘要本篇论文叙述了数字滤波器的基本原理、IIR数字滤波器的设计方法和IIR 数字高通滤波器设计在MATLAB上的实现与IIR数字滤波器在实际中的应用。
无限脉冲响应（IIR）数字滤波器是冲激响应函数)(th包含无限个抽样值的滤波器，一般是按照预定的模拟滤波器的逼近函数来转换成相应的数字滤波器，现有的逼近函数如巴特沃斯、切比雪夫。
设计IIR数字滤波器在工程上常用的有两种：脉冲响应不变法、双线性变换法。
其设计过程都是由模拟滤波器的系统函数)H去(s变换出相应的数字滤波器的系统函数)H。
(z关键词：数字滤波器；巴特沃斯；切比雪夫；双线性变换法AbstractThis paper describes the basic principles of digital filters, IIR digital filter design methods and high-pass IIR digital filter design in MATLAB Implementation and IIR digital filter in the actual application. Infinite impulse response (IIR) digital filter is the impulse response function h (t) unlimited number of sample values contained in the filter, typically analog filters according to the approximation function to convert the digital filter, the existing approximating function such as Butterworth, Chebyshev. Design of IIR digital filters commonly used in engineering, there are two: the same impulse response method, bilinear transform. Its design process by the analog filters are the system function H (s) to transform the corresponding digital filter system function H (z).Keywords: digital filters; Butterworth; Chebyshev; bilinear transform目录引言 (4)1 数字滤波器的基本原理 (4)1.1设计IIR数字滤波器主要步骤 (5)2 IIR高通滤波器的指标计算 (5)3 高通滤波器的实现结构 (8)4、IIR数字高通滤波器中有限字长的影响 (10)4.1对比结果 (13)5、椭圆IIR高通滤波（hButterwort）设计程序 (13)心得体会 (16)参考文献 (17)基于椭圆法设计IIR高通滤波器引言数字滤波器的滤波过程是一个计算过程，它将输入信号的序列数字按照预定的要求转换成输出序列。
设计椭圆低通滤波器椭圆低通滤波器
设计椭圆低通滤波器椭圆低通滤波器滤波器设计实验(一)一．实验目的1、了解滤波器设计理论基础。
2、掌握滤波器设计软件Filter Solutions使用方法。
3、掌握无源滤波器设计及。
二．实验内容1、采用Filter Solutions设计LC 椭圆低通滤波器。
2、焊接电路并测试滤波器性能。
三．实验器材示波器、毫伏表、信号源、扫频仪。
四．实验原理（一）滤波器基本理论（二）滤波器设计方法（三）五．实验步骤1、采用Filter Solutions软件，如图1.2，对滤波器进行参数设计：filter Attributes 中设置滤波器的阶数为4、通频带频率为30KHz ，阻带截止频率为60KHz ，通带内最大起伏为1dB ；图1.2 Filter solutions 设计界面无源滤波器：1KHZ —19.2dB 27.0 KHZ —22.2dB 90 KHZ —36.0dB 60 KHZ —29.8dB滤波器设计实验(二)一．实验目的1、加深对滤波器设计参数的理解，提高滤波器性能指标。
2、熟练掌握Filter Solutions使用方法。
3、熟练掌握滤波器设计、焊接及性能测试方法。
实验内容1分别设计一个巴特沃兹、切比雪夫和椭圆有源低通滤波器。
要求截止频率为100kHz ，带外衰减不小于60dB/十倍频程，截止频率误差绝对值不大于2%,通带和阻带纹波尽可能小。
椭圆：实际测量：1 KHZ —99.14dB 97.5KHZ —12.1dB 300KHZ —46.1dB实际测量：—9.26dB 1KHZ —12.3dB 104KHZ —49.3dB 300KHZ实际测量：—9.31dB 1KHZ —12.3dB 104KHZ —44.1dB 300KHZ2、设计一个带通滤波器，阻带衰减：40dB ，中心频率：60kHZ ，通带宽度：10kHZ ，阻带宽度：60kHZ 。
实际测量： 60KHz ，0dB 66KHz ，-3.3dB 56KHz,-3.0dB3、设计一个低通滤波器，截止频率为500kHz ，带外衰减不小于40dB/十倍频程，截止频率误差绝对值不大于10%。
椭圆滤波器原理
椭圆滤波器原理
1. 规范化：
a. 将滤波器的截止频率规范化到单位圆上，即将实际的截止频率除以采样频率的一半，得到规范化截止频率。
b. 根据所需的通带增益和阻带衰减，计算出规范化通带和阻带带宽。
2. 设计：
a. 根据规范化通带和阻带带宽，使用椭圆函数计算滤波器的传递函数。
b. 根据传递函数，计算滤波器的零点和极点。
c. 根据零点和极点的位置，确定滤波器的结构和系数。
椭圆滤波器的特点是通带和阻带之间存在波动，并且可以实现更高的阻带衰减率。
然而，椭圆滤波器的计算复杂度较高，设计过程需要进行迭代调整，因此它在实际应用中需要权衡计算复杂度与滤波器性能的需求。
IIR椭圆滤波器原理及设计代码
和谐校园背景下大学生安全教育策略探究随着我国社会的不断发展，大学校园已成为学子们学习、生活、交流的重要场所。
然而随之而来的问题也不容忽视，大学生安全教育是校园文化建设中的重要部分。
和谐校园建设要求校园安全文化的教育有效实施，为此，本文将从以下几个方面探讨大学生安全教育策略的优化。
一、学校应建立健全安全教育体系对于大学生的安全教育来说，学校是第一责任人，因此建立完善的安全教育体系具有重要意义。
针对不同的学生群体，学校应有针对性地开展安全教育工作，力求做到全员覆盖。
此外，学校还应定期进行模拟演练，以加强学生应急响应的能力。
针对校园安全不到位的问题，学校应加强安保力量投入，严格落实安全措施，切实保障师生的人身安全。
二、师生应增强安全意识安全教育不是一次性活动，师生在日常生活中应增强安全意识，做到警钟长鸣。
例如，在日常学习生活中，要注意电器使用安全、防火、防盗、防感染等；校外出行应注意个人安全防范，如尽量避免夜晚独自外出、不要在人多混乱的场合待太久等。
此外，师生应当积极参加校园安全教育活动，加强安全知识的学习，提升防范意识和自我保护能力。
三、加强学生心理教育大学生心理素质较差，心理问题也多样化、复杂化。
良好的心理状态对于大学生的安全保障至关重要。
学校要建立心理咨询体系，为学生提供心理健康方面的支持，如心理咨询、心理疏导、心理干预、心理辅导等。
另外，通过心理辅导的途径加强大学生自我保护能力，提升心理承受能力。
四、加强家长的安全保障意识学生的安全教育，不仅仅在学校中进行，家庭也是重要场所之一。
因此，除了学校和学生自己的努力外，家长的支持和配合同样重要。
家长应加强对学生的关心和照顾，了解学生所面临的问题，做到及时干预和帮助。
同时，家长也应加强自身的安全保障意识，掌握一定的安全知识，将自己的安全观念传达给孩子。
综上所述，大学生安全教育是校园建设的重要组成部分，而和谐校园的实现，离不开学校、师生、家长的共同努力。
椭圆形的低通滤波器仿真计算
椭圆形的低通滤波器推导一、AR7400低通滤波器原理图AR7400中5-阶的椭圆形的低通滤波器，由元件C75，C70，L14，C79，L16，C76，C80，L17，C71，L15，和C77组成。
二、单端线上的椭圆低通滤波器1.归一化椭圆低通滤波器模型特性：通带内有起伏，阻带内也有起伏：2.5-阶椭圆低通滤波器的归一化模型：归一化低通滤波器截止频率为（1/2∏）Hz，特征阻抗1Ω；3.利用归一化模型设计低通滤波器步骤：4.频率和阻抗变换计算公式：5.设计一个截止频率为68MHz，阻抗为50Ω的低通滤波器：5阶归一化低通滤波器截止频率为（1/2∏）Hz，特征阻抗1Ω；6.对归一化低通滤波器滤波器进行频率变换：5阶低通滤波器截止频率为68M Hz，特征阻抗1Ω；7.对以上滤波器进行阻抗变换：5阶低通滤波器截止频率为68M Hz，特征阻抗50Ω；8.对5阶低通滤波器截止频率为68M Hz，特征阻抗50Ω仿真；5阶低通滤波器截止频率为68M Hz ，特征阻抗50Ω仿真图形仿真结果：通带内有两个起伏点，阻带内有两个陷波点，通带截止频率68MHz ，插损小于1.2dB, 阻带内带外抑制≥23 dB (at87～125MHz )， ≥60 dB(at125～860MHz )；9. 对AR7400单端线滤波器的仿真；当滤波器中的容值和电感值变化时，如下图，并对其进行仿真，f req, MHzd B (S (1,2))AR7400滤波器的一部分仿真结果：通带内有两个起伏点，阻带内有两个陷波点，通带截止频率80MHz ，插损小于1.35dB, 阻带内带外抑制≥17dB (at90～～860MHz )；说明：电容变小截止频率变大，带外抑制变小；三、差分线上的椭圆低通滤波器与单端走线的比较差分信号与传统的一根信号线一根地线（即单端信号）相比，其优点是： a 、抗干扰能力强。
干扰噪声一般会等值、同时的被加载到两根信号线上，而其差值为0，即，噪声对信号的逻辑意义不产生影响。
椭圆滤波器的实现
II
学院毕业设计(论文)
目录
摘要 .................................................................................................................................................. I ABSTRACT ................................................................................................................................... II 目录 ............................................................................................................................................... III 第一章 绪论 .................................................................................................................................... 1 1.1 滤波器的发展 ............................................................................................................................ 1 1.2 椭圆滤波器课程设计的现实意义 ............................................................................................ 2 1.3 本课程设计的主要工作 ............................................................................................................ 2 第二章 滤波器的理论 ................................................................................................................ 3
4阶椭圆低通滤波器的设计与仿真
四阶椭圆低通滤波器的设计与仿真摘要：在所有的模拟滤波器中，椭圆滤波器有着极高的性能，但其传统设计方法过于复杂。
本文采用两种方案设计实现了四阶低通椭圆滤波器，第一种是有源四阶低通滤波器，利用MATLAB 软件编程设计传输函数，计算出零极点和各元件参数值，再按所设计的参数值做出电路图，用PSPICE 软件仿真实现。
第二种是无源四阶低通滤波器，利用FLITER SOLUTIONS 软件设计出电路图，用PSPICE 软件仿真实现。
两种方案的测试结果表明其性能均达到设计要求。
一、有源四阶低通滤波器的设计巴特沃思和切比雪夫滤波器的传递函数都是一个常数除以一个多项式，为全极点网络，仅在无限大阻带处衰减为无限大，而椭圆函数滤波器在有限频率上既有零点又有极点，极零点在通带内产生等波纹，阻带内的有限传输零点减小了过渡区， 可获得极为陡峭的衰减特性曲线。
N 阶椭圆低通滤波器的幅度平方函数为：)(11)(22pN H U j H ΩΩ+=Ωε式中：p Ω为通带截止角频率，ε为波纹系数，)(x U N 为N 阶雅可比椭圆函数。
1、滤波器的通带宽度计算dB R p 2803.0=，满足设计指标，调用MATLAB ellipord 函数，确定滤波器的带宽。
程序代码如下： Wp=3e4*2*pi; %通带截止频率 Ws=3.2e4*2*pi; %阻带截止频率 Rp=0.2803; %通带波纹（dB ） Rs=10; %阻带最小衰减（dB ）[N,Wn]=ellipord(Wp,Ws,Rp,Rs,'s') %N 为滤波器最小阶数，n W 为滤波器通带宽度。
计算结果：N =4，058850.1+=e W n 2、传输函数及零极点调用MATLAB ellipord函数求解滤波器传递函数，确定零极点，绘制出滤波器幅频响应，程序代码如下：[B,A]=ellip(4,0.2803,10,1.8850e+05,'s'); %B为()sH分子多项式系数，A为()sH分母多项式系数z=roots(B); %求解()sH零点p=roots(A); %求解()sH极点W=linspace(1,20e4,1e4)*2*pi;H=freqs(B,A,W); %幅频响应magH=abs(H);plot(W/(2*pi),20*log10(magH));xlabel('频率/Hz');ylabel('幅度/db')零点：z =1.0e+05 * 极点：p = 1.0e+05 *-1.0369 + 1.7417i 0.0000 + 3.4041i-1.0369 - 1.7417i 0.0000 - 3.4041i-0.0752 + 1.9365i 0 + 2.0192i-0.0752 - 1.9365i 0 - 2.0192i图1 幅频响应3、计算各元件参数值选择常用标称电容值uR56=。
椭圆、切比雪夫、巴特沃斯、贝塞尔滤波器理解和实现
椭圆、切比雪夫、巴特沃斯、贝塞尔滤波器是数字信号处理中常用的滤波器类型，它们在频域滤波中具有重要的应用。
本文将对这几种滤波器进行深入的理解和实现。
一、椭圆滤波器1. 椭圆滤波器简介椭圆滤波器是数字信号处理中常用的一种频域设计滤波器，其特点是具有最小的幅度波动和最快的衰减速度。
椭圆滤波器在通信系统、雷达信号处理等领域有着广泛的应用。
2. 椭圆滤波器的设计原理椭圆滤波器的设计依托于椭圆函数的性质，通过对椭圆函数的特定变换和调节参数，可以实现对滤波器的频率响应进行精确的设计。
3. 椭圆滤波器的实现方法椭圆滤波器的实现方法通常包括传统的基于频率采样的设计方法和现代的最优化设计方法。
基于频率采样的设计方法通过对频率响应进行离散采样，从而得到滤波器的截止频率和通带波动等参数；而最优化设计方法则通过数学优化算法来求解滤波器的设计参数，以实现更加精确的频率响应设计。
二、切比雪夫滤波器1. 切比雪夫滤波器简介切比雪夫滤波器是一种具有等波纹特性的滤波器，在通信系统、图像处理等领域有着广泛的应用。
切比雪夫滤波器的特点是在通带和阻带波动上都具有等波纹特性，可以实现更加灵活的频率响应设计。
2. 切比雪夫滤波器的设计原理切比雪夫滤波器的设计依托于切比雪夫多项式的性质，通过调节切比雪夫多项式的阶数和系数，可以实现对滤波器的频率响应进行灵活的设计。
3. 切比雪夫滤波器的实现方法切比雪夫滤波器的实现方法通常包括频域采样方法和参数优化方法。
其中，频域采样方法可以通过对频率响应进行离散采样来得到滤波器的设计参数；而参数优化方法则通过数学优化算法来寻找滤波器的最优参数。
三、巴特沃斯滤波器1. 巴特沃斯滤波器简介巴特沃斯滤波器是一种具有平坦通带和陡峭阻带的滤波器，其特点是在通带和阻带的过渡区域都具有平坦的频率响应。
巴特沃斯滤波器在无线通信系统、生物医学信号处理等领域有着广泛的应用。
2. 巴特沃斯滤波器的设计原理巴特沃斯滤波器的设计原理是基于布特沃斯多项式的特性，通过调节巴特沃斯多项式的阶数和系数，可以实现对滤波器的频率响应进行设计。
滤波器设计中的自适应椭圆滤波器
滤波器设计中的自适应椭圆滤波器自适应滤波器是数字信号处理中常用的一种滤波器类型，它能够根据输入信号的特征动态地调整滤波器参数，以达到最佳的滤波效果。
其中，椭圆滤波器作为一种常见的滤波器设计方法，在多个领域中得到广泛应用。
本文将介绍滤波器设计中的自适应椭圆滤波器原理及其应用。
一、自适应滤波器简介自适应滤波器是一种根据输入信号的特性动态地调整滤波器参数的滤波器。
与传统固定滤波器相比，自适应滤波器能够通过自我学习和自我调整的方式，实现对不同信号的有效滤波处理。
其中，椭圆滤波器是自适应滤波器的一种重要形式。
二、椭圆滤波器原理椭圆滤波器的设计基于椭圆函数的特性以及信号的频域表示。
椭圆函数是一类具有特殊对称性质的函数，其在频域表示中具有较为复杂的频率响应特征。
椭圆滤波器通过调整椭圆函数的参数，实现对不同频率成分的滤波。
与其他滤波器相比，椭圆滤波器具有更好的滤波特性，能够实现更高的阻带衰减和更低的过渡带宽。
三、自适应椭圆滤波器设计方法自适应椭圆滤波器的设计方法主要包括参数估计和参数更新两个步骤。
在参数估计阶段，通过分析输入信号的特征，确定椭圆滤波器的初值参数。
然后，在参数更新阶段，根据滤波器的误差性能，使用最优化算法来调整椭圆滤波器的参数，以使滤波器的输出更加接近于期望信号。
四、自适应椭圆滤波器的应用自适应椭圆滤波器在信号处理领域有着广泛的应用。
例如，在通信系统中，自适应椭圆滤波器可用于抑制噪声、消除多径信道干扰等；在图像处理中，自适应椭圆滤波器可用于图像去噪、边缘增强等。
此外，在雷达、声音处理等领域中，自适应椭圆滤波器也发挥着重要的作用。
五、总结自适应椭圆滤波器作为数字信号处理中的一种重要滤波器类型，具有良好的滤波特性和适应能力。
通过动态地调整滤波器参数，自适应椭圆滤波器能够实现对不同信号的最佳滤波处理。
在实际应用中，我们可以根据具体需求和信号特点选择合适的自适应椭圆滤波器设计方法，并进行参数调整和优化，以实现更好的滤波效果。
滤波器设计中的椭圆和贝塞尔滤波器的应用
滤波器设计中的椭圆和贝塞尔滤波器的应用滤波器是信号处理中常用的工具，用于去除信号中的噪声或者改变信号的频率响应。
在滤波器的设计过程中，椭圆滤波器和贝塞尔滤波器是两种常见的类型。
本文将探讨椭圆和贝塞尔滤波器的原理、特点以及在实际应用中的具体应用场景。
一、椭圆滤波器的原理与特点椭圆滤波器是一种优秀的滤波器，其设计目标是在通带内尽量平坦，而在阻带内达到最大衰减。
椭圆滤波器的特点如下：1. 高通和低通滤波器：椭圆滤波器可以设计成高通或低通滤波器，用于滤除低频或者高频信号。
2. 陡峭的滚降特性：椭圆滤波器在阻带部分具有非常陡峭的滚降特性，可以实现较高的阻带衰减。
3. 较小的过渡带宽度：椭圆滤波器的设计目标是在通带内尽量平坦，因此通常拥有较小的过渡带宽度。
4. 相位响应失真：椭圆滤波器在阻带部分会出现相位响应失真的现象，但在许多应用场景中这并不是一个问题。
椭圆滤波器的设计主要涉及确定滤波器的阶数和截止频率。
阶数越高，滤波器的性能越好，但同时也增加了计算复杂度。
因此，在实际设计中需要根据具体需求进行权衡。
二、贝塞尔滤波器的原理与特点贝塞尔滤波器是一种常见的信号处理滤波器，其设计目标是尽量保持信号波形的完整性，使滤波后的信号与原始信号保持最高的相似性。
贝塞尔滤波器的特点如下：1. 平滑的频率响应：贝塞尔滤波器的频率响应在通带内是平滑的，没有任何的波纹，因此能够保持信号的较好的时域性质。
2. 较大的过渡带宽度：贝塞尔滤波器的过渡带宽度相对较大，这是为了保持频率响应的平滑性。
3. 相位响应线性：贝塞尔滤波器的相位响应是线性的，不会引入额外的相位延迟。
贝塞尔滤波器的设计主要涉及确定滤波器的阶数和截止频率。
与椭圆滤波器相比，贝塞尔滤波器在相位响应上更为优秀，但是在阻带衰减能力方面较差。
三、椭圆滤波器的应用椭圆滤波器在信号处理领域有着广泛的应用，以下列举几个常见的应用场景：1. 语音信号处理：在语音通信和语音识别中，椭圆滤波器可以用于去除环境噪声，提高语音信号的清晰度和准确性。
椭圆滤波器算法通带截止频率
椭圆滤波器算法通带截止频率
椭圆滤波器是一种常用的数字滤波器，其特点是具有截止频率可调的通带和阻带。
本文将介绍椭圆滤波器的算法以及如何根据通带截止频率来设计椭圆滤波器。
椭圆滤波器的设计是一种最优化问题，旨在使滤波器在通带内尽可能平坦，而在阻带内尽可能陡峭。
通常情况下，椭圆滤波器的通带和阻带都是以分贝为单位来衡量的，常见的通带截止频率有3dB和6dB两种。
设计椭圆滤波器的算法可以分为两个步骤：首先是确定滤波器的阶数，即滤波器的复杂度；然后是确定滤波器的系数，即滤波器的具体形状。
对于阶数的确定，可以根据滤波器的要求来选择。
阶数越高，滤波器的复杂度越高，但滤波器的性能也越好。
一般来说，通带截止频率越低，阶数就需要越高。
确定了阶数之后，接下来就是确定滤波器系数的过程。
在椭圆滤波器中，可以通过调整通带和阻带的边界来实现对滤波器系数的控制。
通带截止频率越低，滤波器的通带边界就需要越靠近截止频率，从而使得通带的响应更加平坦。
通过调整通带和阻带的边界，可以得到不同截止频率的椭圆滤波器。
在确定了滤波器系数之后，可以通过离散化的方式将滤波器应用到
实际的信号处理中。
一般来说，可以使用差分方程来表示滤波器的响应，然后使用数字信号处理的方法来实现滤波器的运算。
总结一下，椭圆滤波器是一种常用的数字滤波器，可以根据通带截止频率来设计。
设计椭圆滤波器的算法包括确定滤波器的阶数和确定滤波器的系数两个步骤。
通带截止频率越低，滤波器的阶数就需要越高，通过调整通带和阻带的边界可以得到不同截止频率的椭圆滤波器。
最后，可以使用离散化的方式将滤波器应用到实际的信号处理中。
c语言实现iir椭圆滤波
c语言实现iir椭圆滤波
实现IIR（Infinite Impulse Response）椭圆滤波器需要一定的数学和C语言编程知识。
椭圆滤波器是一种数字滤波器，可以用于信号处理和数字通信中。
在C语言中实现IIR椭圆滤波器需要以下步骤：
1. 设计滤波器，首先，你需要根据滤波器的要求和规格设计椭圆滤波器的参数，包括通带频率、阻带频率、通带和阻带的最大衰减等。
这通常需要使用数字信号处理工具箱或者专门的滤波器设计软件来完成。
2. 转换为差分方程，一旦设计好滤波器，你需要将其转换为差分方程。
椭圆滤波器通常由二阶节组成，每个二阶节对应一个二阶差分方程，可以使用数字信号处理知识来进行转换。
3. 实现差分方程，将差分方程转换为C语言代码。
这涉及到使用递归或迭代方法来实现滤波器的差分方程，通常需要使用循环和数组来存储历史输入和输出。
4. 测试和调试，实现完滤波器后，需要进行测试和调试，以确
保滤波器按照设计要求正常工作。
在C语言中实现IIR椭圆滤波器需要深入理解数字信号处理和C语言编程，同时需要对滤波器设计和差分方程的转换有一定的了解。
同时，为了更好地理解和实现椭圆滤波器，建议阅读相关的数字信号处理和滤波器设计的教材和资料。
椭圆滤波器原理 -回复
椭圆滤波器原理-回复椭圆滤波器（Elliptical Filter）是一种常用于信号处理和通信系统中的数字滤波器，它在频域上具有非常灵活的滤波特性。
椭圆滤波器是一种有限脉冲响应（FIR）滤波器，可以实现高阶滤波，具有较为陡峭的衰减特性和较小的相位失真。
本文将一步步解析椭圆滤波器的原理。
第一步：了解滤波器的基本原理在讨论椭圆滤波器之前，我们需要先了解滤波器的基本原理。
滤波器是一种可以改变信号频谱特性的系统，可以用于增强或减弱信号中的特定频率成分。
在数字信号处理中，滤波器可以通过对输入信号的离散时间序列施加权重来实现。
传统的滤波器根据其频率响应特性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。
低通滤波器允许低频信号通过并削弱高频信号，高通滤波器则允许高频信号通过并削弱低频信号，带通滤波器则滤波指定的频段内的信号，而带阻滤波器则削弱指定的频段内的信号。
第二步：了解椭圆滤波器的定义及特性椭圆滤波器是一种基于信号频域特性设计的滤波器，它是一种无限脉冲响应（IIR）滤波器，也被称为Cauer滤波器。
与传统的低通、高通、带通、带阻滤波器不同，椭圆滤波器在滤波器频率响应曲线上具有非常灵活的特点。
椭圆滤波器不但具有窄带宽、阻带宽、过渡带宽和衰减比等通常用于IIR 滤波器的参数，还有一些额外的参数，如最大允许的振荡次数和相位特性等。
这些参数可以通过设计椭圆曲线来实现。
第三步：椭圆滤波器的设计方法椭圆滤波器的设计方法主要分为两种：模拟滤波器到数字滤波器的转化和频域方法。
在模拟滤波器到数字滤波器转化的方法中，首先设计一种与所需的椭圆滤波器频响相似的模拟滤波器，然后将其转换为数字滤波器。
这种方法的主要优点是设计思路简单，但是需要进行反变换来将模拟滤波器转换为数字滤波器，可能引入一定的误差。
在频域方法中，首先根据椭圆滤波器的设计规范在频域上设计一条满足要求的椭圆曲线，然后通过傅里叶变换将这个频域描述转换为时域的冲激响应，进而得到滤波器的权值系数。
基于椭圆逼近算法的低通IIR滤波器设计与实现
e
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c)滤 波 器 等。
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其中巴特沃斯和切比雪夫滤波器均可以通过限制
椭圆滤波器的某些参数而得到。椭圆滤波器具有
通带和阻带等波 纹 幅 频 响 应 的 特 性,它 以 通 带 和
阻带的起伏为代价换取了更为陡峭的过渡带。对
于给定的阶数和 波 纹 要 求,椭 圆 滤 波 器 能 得 到 较
I
IR 滤
波器的阶数可 能 仅 为 FIR 滤 波 器 的 1/5~1/10,
因此更能够满足对视线角速率实时滤波的要求。
人们经过对滤 波 器 的 长 期 研 究,已 经 形 成 了
许多简单有效的逼近算法和精确的设计公式。目
前常用的I
IR 滤 波 器 有 巴 特 沃 斯(
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为验证低通 I
IR 滤 波 器 设 计 方 法 的 可 行 性,
基于 Ma
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ab 平台 进 行 设 计 仿 真 验 证 。 设 输 入
信号包含频率为 10 Hz 和 100 Hz 的 正 弦 波 以 及
[
6]
高斯白噪声,输入 信 号 的 时 域 及 频 域 特 征 分 别 如
图 2 和图 3 所示。
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matlab设计椭圆带通滤波器
椭圆带通滤波器是一种数字信号处理中常用的滤波器，具有在指定频率范围内实现带通滤波的特点。
Matlab作为一种强大的科学计算软件，可以方便地对椭圆带通滤波器进行设计和实现。
本文将介绍使用Matlab设计椭圆带通滤波器的基本原理和方法，并给出相应的实例演示。
1. 椭圆带通滤波器的基本原理椭圆带通滤波器是一种数字信号处理滤波器，其设计依据是数字信号的频域特性和滤波器的传递函数。
在滤波器设计中，一般需要确定滤波器的通带、阻带以及过渡带的频率范围，以及滤波器在这些频率范围内的增益特性。
椭圆带通滤波器相比于其他常见的滤波器如Butterworth滤波器和Chebyshev滤波器，其具有更为陡峭的通带与阻带边缘、更小的过渡带宽度、更高的阻带衰减等优点，适用于对信号频率精确要求较高的应用场景。
2. 椭圆带通滤波器的设计步骤椭圆带通滤波器的设计主要包括两个方面：确定滤波器的频率响应特性和实现滤波器的传递函数。
在Matlab中，可以利用信号处理工具箱提供的相关函数和工具进行滤波器设计和分析，以下是椭圆带通滤波器设计的基本步骤：(1) 确定滤波器的通带、阻带与过渡带频率范围；(2) 根据设计要求选择椭圆带通滤波器的滤波器类型、阶数和指定通带和阻带的最大允许波纹；(3) 使用Matlab中的ellipord函数计算椭圆带通滤波器的阶数和截止频率；(4) 利用ellip函数设计滤波器的传递函数，并计算其零极点信息；(5) 可视化滤波器的频率响应曲线和幅度响应曲线，评估滤波器的设计效果。
3. Matlab实例演示以下是使用Matlab进行椭圆带通滤波器设计的简单实例演示：(1) 确定椭圆带通滤波器的设计参数，包括通带频率范围、阻带频率范围及其对应的最大允许波纹等；(2) 使用Matlab中的ellipord函数计算椭圆带通滤波器的阶数和截止频率，例如：```matlab[order, cutoff] = ellipord(wp, ws, Rp, Rs, 's');```(3) 利用ellip函数设计滤波器的传递函数，并计算其零极点信息，例如：```matlab[num, den] = ellip(order, Rp, Rs, cutoff, 's');zplane(num, den);```(4) 绘制滤波器的频率响应曲线和幅度响应曲线，例如：```matlabfreqz(num, den);```(5) 评估滤波器的设计效果，包括通带波纹、阻带衰减、相位特性等。
dds信号发生器中椭圆低通滤波器的设计
dds信号发生器中椭圆低通滤波器的设计椭圆低通滤波器是一种常用的电路，它主要是通过一定的滤波器结构，其频率响应曲线呈椭圆形，来滤除信号中的高频部分，从而达到低通滤波的目的。
椭圆低通滤波器一般应用于DDS信号发生器，其目的是滤去DDS信号输出端的噪声信号，提高信号的整体质量。
二、椭圆低通滤波器的原理椭圆低通滤波器是一种电路，它具有两个独立的变压器，每个变压器的结构都是一个椭圆形的双张网络，椭圆的两个对称轴分别为半阻续时间ΔΩ和半通时间ΔΩ。
这两个变压器的输出相当于是两个标准正弦波的累加，当其频率超过半阻突时，输出的差分信号就会消失，频率超过半阻突时，就会形成椭圆形的低通滤波器特性曲线。
三、椭圆低通滤波器的设计1、变压器设计椭圆低通滤波器的设计主要由两个变压器组成，每个变压器的结构都是一个椭圆形的双张网络。
其中，椭圆的两个对称轴的大小分别是半阻续时间ΔΩ和半通时间ΔΩ。
半阻滞时间ΔΩ的计算公式：ΔΩ=√L1C1+L2C2半通时间ΔΩ的计算公式：ΔΩ=1/√L1C1+L2C2根据实际应用所需要的频率响应特性，确定椭圆低通滤波器的参数，然后根据上述公式来计算变压器的对称轴大小。
2、元件的选择在椭圆低通滤波器设计过程中，由于其结构的特殊性，元件的选择很关键，元件的选择有两方面：（1）电感L1和L2：因为电感要承担大的电流，所以要保证电感的抗污染性和加工性。
（2）电容C1和C2：因为滤波器的精度和效率的要求，所以选择的电容电荷要足以应付信号的幅度变化，同时要选择高精度的电阻来完成精确的滤波控制3、调试调试椭圆低通滤波器的有两种方法：（1）首先，可以通过测量其中每个元件的参数，然后确定其最佳参数值。
（2）其次，可以采用数字电路板设计，将椭圆低通滤波器结构图放入PCB设计软件中，然后设计实现其功能，最后将PCB设计文件打印出来，以进行实际测量。
这种方法适用于许多常见的电路设计，能够实现更高的精度调整。
四、结论以上就是椭圆低通滤波器的设计方法，它主要使用两个变压器，每个变压器的结构都是一个椭圆形的双张网络，椭圆的两个对称轴分别为半阻续时间ΔΩ和半通时间ΔΩ，以滤去DDS信号输出端的噪声信号，提高信号的整体质量。
椭圆形的低通滤波器仿真计算
椭圆形的低通滤波器推导一、AR7400低通滤波器原理图AR7400中5-阶的椭圆形的低通滤波器，由元件C75，C70，L14，C79，L16，C76，C80，L17，C71，L15，和C77组成。
二、单端线上的椭圆低通滤波器1.归一化椭圆低通滤波器模型特性：通带内有起伏，阻带内也有起伏：2.5-阶椭圆低通滤波器的归一化模型：归一化低通滤波器截止频率为（1/2∏）Hz，特征阻抗1Ω；3.利用归一化模型设计低通滤波器步骤：4.频率和阻抗变换计算公式：5.设计一个截止频率为68MHz，阻抗为50Ω的低通滤波器：5阶归一化低通滤波器截止频率为（1/2∏）Hz，特征阻抗1Ω；6.对归一化低通滤波器滤波器进行频率变换：5阶低通滤波器截止频率为68MHz，特征阻抗1Ω；7.对以上滤波器进行阻抗变换：5阶低通滤波器截止频率为68MHz，特征阻抗50Ω；8.对5阶低通滤波器截止频率为68MHz，特征阻抗50Ω仿真；f req, MHzd B (S (1,2))5阶低通滤波器截止频率为68MHz ，特征阻抗50Ω仿真图形仿真结果：通带内有两个起伏点，阻带内有两个陷波点，通带截止频率68MHz ，插损小于1.2dB, 阻带内带外抑制≥23 dB (at87～125MHz )， ≥60 dB(at125～860MHz )；9. 对AR7400单端线滤波器的仿真；当滤波器中的容值和电感值变化时，如下图，并对其进行仿真，AR7400滤波器的一部分m1m2m3m4m5204060801001201401601800200-45-40-35-30-25-20-15-10-5-500freq, MHzd B (S (1,2))m1m2m3m4m5Reverse Transmission, dBfreq=dB(S(1,2))=-0.98350.00MHz freq=dB(S(1,2))=-1.35080.00MHz freq=dB(S(1,2))=-26.424100.0MHz freq=dB(S(1,2))=-17.464Peak200.0MHz freq=dB(S(1,2))=-1.46160.00MHz仿真结果：通带内有两个起伏点，阻带内有两个陷波点，通带截止频率80MHz ，插损小于1.35dB, 阻带内带外抑制≥17dB (at90～～860MHz )； 说明：电容变小截止频率变大，带外抑制变小；三、差分线上的椭圆低通滤波器与单端走线的比较差分信号与传统的一根信号线一根地线（即单端信号）相比，其优点是： a 、抗干扰能力强。
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Keywords: filters; transfer function; elliptic function
II
学院毕业设计(论文)
目录
摘要 .................................................................................................................................................. I ABSTRACT ................................................................................................................................... II 目录 ............................................................................................................................................... III 第一章 绪论 .................................................................................................................................... 1 1.1 滤波器的发展 ............................................................................................................................ 1 1.2 椭圆滤波器课程设计的现实意义 ............................................................................................ 2 1.3 本课程设计的主要工作 ............................................................................................................ 2 第二章 滤波器的理论 ................................................................................................................ 3
2.1 滤波器的概念 ............................................................................................................................ 3 2.1.1 滤波网络及转移函数 ....................................................................................................... 3 2.2 滤波器的分类 ............................................................................................................................ 4 2.3 相位函数和时延函数 ................................................................................................................ 7 2.4 有源滤波器 ................................................................................................................................ 8 2.4.1 有源滤波器的设计 ........................................................................................................... 9 2.5 无源滤波器 .............................................................................................................................. 10 2.5.1 理想低通无源滤波器 ..................................................................................................... 10 2.5.2 巴特沃思和切比雪夫滤波器 ........................................................................................ 11 2.5.3 椭圆滤波器 ................................................................................................................... 12 2.6 小结 .......................................................................................................................................... 13 第三章 无源低通椭圆滤波器的实现 .......................................................................................... 15 3.1 无源低通椭圆滤波器的实现方法 .......................................................................................... 15 3.1.1FILTER SOLUTIONS 方法 .......................................................................................... 15 3.1.2 MATLAB 实现椭圆滤波器........................................................................................... 20 3.2 灵敏度 ...................................................................................................................................... 23 3.2.1 极点和零点的灵敏度 ..................................................................................................... 24 3.3 小结 .......................................................................................................................................... 24 第四章 滤波器电路的仿真与制板 .............................................................................................. 25 4.1 电路制板 .................................................................................................................................. 25 4.2 仿真 .......................................................................................................................................... 26 4.3 电路分析 .................................................................................................................................. 28
关键词：滤波器，传递函数，椭圆函数
I
无源低通椭圆滤波器的设计和实现
Abstrቤተ መጻሕፍቲ ባይዱct
The filters play the vital role in processing analog signals. A good filter circuit has important influence on the whole performance of a product. However, in traditional methods, designing the passive and higher-order filter circuits wastes a great deal time and the computation is quite complex. Therefore, on the basis of summarizing traditional methods, this paper proposes the novel method which uses computers to aid design. The method makes time saved and efficiency improved. In the paper, the passive low pass elliptic filter is studied. Firstly, the theory about filter design is explained, and usual filters are introduced. On the basis of understanding structure and principle of the elliptic filter, the elliptic filter is theoretically designed. And then separately in the light of filter design software-Filter Solution and MATLAB, elliptic filter is realized and simulated. According to their respective advantage, designed circuit is improved. Finally, Schematic and PCB of designed circuit are charted by using Protel 99. In order to choose proper components, the values of components are amended. And sealed circuit is tested. The result has indicated that proposed elliptic filter satisfies design demands.