巴特沃兹切比雪夫椭圆滤波器的滤波性能比较市公开课一等奖百校联赛获奖课件.pptx

0 1 2 3 4 3第1页0 1 2 3 4 2第2页0 1 2 3 4 1第3页0 1 2 3 4 Let sSTART第4页巴特沃兹、切比雪巴特沃兹、切比雪夫、椭圆滤波器滤夫、椭圆滤波器滤波性能比较波性能比较 主讲主讲 ：王文王文博博 matlabmatlab程序：张楠程序：张楠PPTPPT制作制作：马跃：马跃资料整合：雷俊资料整合：雷俊第5页u一、三种滤波器回顾u二、三种滤波器阶数相同时性能比较u三、满足相同滤波指标时性能比较u四、小结第6页第7页第8页第9页u一、三种滤波器回顾u二、三种滤波器阶数相同时性能比较u三、满足相同滤波指标时性能比较u四、小结第10页第11页在相同在相同阶数数时：（1）巴特沃思）巴特沃思滤波器含有波器含有单调下降幅下降幅频特特征，征，过渡渡带最最宽。（2）两种）两种类型切比雪夫型切比雪夫滤波器波器过渡渡带宽度度相等，比巴特沃思相等，比巴特沃思滤波器波器过渡渡带窄，但比窄，但比椭圆滤波器波器过渡渡带宽。切比雪夫。切比雪夫型型滤波器波器在通在通带含有等波含有等波纹幅幅频特征，特征，过渡渡带和阻和阻带是是单调下降幅下降幅频特征。特征。（3）椭圆滤波器波器过渡渡带最窄，通最窄，通带和阻和阻带均是等波均是等波纹幅幅频特征。特征。第12页u一、三种滤波器回顾u二、三种滤波器阶数相同时性能比较u三、满足相同滤波指标时性能比较u四、小结第13页Ex：设归一化模一化模拟低通低通滤波器波器设计指指标以下：以下：p=3dB，s=40dB，=3求使用三种求使用三种滤波器波器进行行设计时所需所需阶数，数，并画出幅并画出幅频响响应。第14页当分当分别使用巴特沃使用巴特沃兹滤波器、波器、切比雪夫切比雪夫滤波器和波器和椭圆滤波器波器时，可，可对应计算出算出传输函数函数H（p），并），并计算出其算出其阶数分数分别为5阶，4阶，和，和3阶。第15页第16页在在满足相同足相同滤波器幅波器幅频响响应指指标时：（1）椭圆型型阶数最低，巴特数最低，巴特沃沃兹型型阶数最高。数最高。（2）就）就满足足滤波波幅幅频响响应指指标而言，而言，椭圆型性价比型性价比较高，高，应用比用比较广泛。广泛。第17页相位迫近情况相位迫近情况 巴特沃思和切比雪夫巴特沃思和切比雪夫滤波波器在大器在大约3/4通通带上非常靠近上非常靠近线性相位特征，而性相位特征，而椭圆滤波器波器仅在大在大约半个通半个通带上非常靠近上非常靠近线性相位特征。性相位特征。第18页u一、三种滤波器回顾u二、三种滤波器阶数相同时性能比较u三、满足相同滤波指标时性能比较u四、小结第19页小结一、三种一、三种滤波器波器滤波特点波特点二、三种二、三种滤波器性能比波器性能比较第20页三种三种滤波器波器滤波特点波特点巴特沃斯巴特沃斯(Butterworth)滤波器波器:含有含有单调下降幅下降幅频特征；特征；切比雪夫切比雪夫(Chebyshev)滤波器波器:幅幅频特特征在通征在通带或者阻或者阻带有等波有等波纹特征，能特征，能够提升提升选择性；性；椭圆(Ellipse)滤波器波器:选择性是最好，性是最好，但通但通带和阻和阻带内均展内均展现等波等波纹幅幅频特特征，相位特征非征，相位特征非线性也稍性也稍严重。重。第21页 三种三种滤波器性能比波器性能比较 实际滤波器因波器因为电路路实现限制，限制，只能在一些方面只能在一些方面(通通带特征、阻特征、阻带特特征、衰减特征、相位特征等征、衰减特征、相位特征等)迫近理迫近理想想滤波器。波器。惯用抗混用抗混滤波器有巴特沃波器有巴特沃斯、切比雪夫、斯、切比雪夫、椭圆；主要特征以下；主要特征以下:第22页(1)从幅从幅频特征上看，含有相同特征上看，含有相同阶数数各各类滤波器中，衰减特征依次波器中，衰减特征依次为椭圆、切比雪夫、巴特沃斯；通切比雪夫、巴特沃斯；通带波波纹依次依次为巴特沃斯、切比雪夫、巴特沃斯、切比雪夫、椭圆；巴特；巴特沃斯沃斯滤波器含有波器含有“最平幅度最平幅度”特征。特征。第23页(2)同一个同一个滤波器如巴特沃斯，波器如巴特沃斯，阶数数增加，衰减特征改增加，衰减特征改进，对应实现电路路变得复得复杂。第24页(3)巴特沃斯、切比雪夫、巴特沃斯、切比雪夫、椭圆滤波波器是从器是从滤波器幅波器幅频特征上考特征上考虑，滤波波器相位特征器相位特征较差，其中最差是差，其中最差是椭圆滤波器，切比雪夫波器，切比雪夫滤波器次之，巴特沃波器次之，巴特沃斯斯滤波器很好。波器很好。第25页第26页