第五节 数字高通、带通和带阻滤波器的设计.ppt

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second Level,Third Level,Fourth Level,Fifth Level,*,第五节 数字高通、带通和带阻滤波器的设计,(1)确定所需类型数字滤波器的技术指标,(2)将所需类型数字滤波器的技术指标转换成所需类型模拟,滤波器的技术指标，转换公式为：,若用脉冲响应不变法：,若用双线性变换法：,(4)设计模拟低通滤波器。,(5)将模拟低通通过频率变换，转换成所需类型的模拟滤波器。,(6)将所需类型的模拟滤波器转换成所需类型的数字滤波器。,(3)将所需类型模拟滤波器技术指标转换成模拟低通滤波器技,术指标。,例：设计一个,数字高通,滤波器，要求通带截止频率,p,=0.8rad，,通带衰减不大于3,dB，,阻带截止频率,s,=0.44rad,阻带衰减不小于15,dB。,希望采用巴特沃斯型滤波器。,解：(1)数字高通的技术指标为,p,=0.8rad,p,=3dB;,s,=0.44rad,s,=15dB,(2)模拟高通的技术指标计算如下：,令,T=1，,则有,15,dB,(3)模拟低通滤波器的技术指标计算如下：,将,p,和,s,对3,dB,截止频率,c,归一化，这里,c,=,p,(4),设计归一化模拟低通滤波器,G(p)。,模拟低通滤波器的阶数,N,计算如下：,查表得到归一化模拟低通传输函数,G(p),为,为去归一化，将,p=s/,c,代入上式得到：,(5)将模拟低通转换成模拟高通。将上式中,G(s),的变量换成1/,s，,得到模拟高通,H,a,(s):,(6)用双线性变换法将模拟高通,H,(s),转换成数字高通,H(z)：,实际上(5)、(6)两步可合并成一步，即,例：设计一个,数字带通,滤波器，通带范围为0.3,rad,到0.4,rad,，,通带内最大衰减为3,dB，0.2rad,以下和0.5,rad,以上为,阻带，阻带内最小衰减为18,dB。,采用巴特沃斯型模拟低通,滤波器。,解:(1)数字带通滤波器技术指标为,通带上截止频率：,u,=0.4rad,通带下截止频率：,l,=0.3rad,阻带上截止频率：,s2,=0.5rad,阻带下截止频率：,s1,=0.2rad,通带内最大衰减,p,=3dB，,阻带内最小衰减,s,=18dB,(2)模拟带通滤波器技术指标如下：,设,T=1，,则有,(通带中心频率),(带宽),将以上边界频率对带宽,B,归一化，得到,u,=3.348,l,=2.348;,s2,=4.608,s1,=1.498;,0,=2.804,(3),模拟归一化低通滤波器技术指标：,p,=1,p,=3dB,s,=18dB,(4)设计模拟低通滤波器,查表得到归一化低通传输函数,G(p)：,(5)将归一化模拟低通转换成模拟带通：,(6)通过双线性变换法将,H,a,(s),转换成数字带通滤波器,H(z)。,下面将(5)、(6)两步合成一步计算：,将上面的,p,等式代入,G(p),中，得,IIR,数字滤波器技术指标,脉冲响应不变法,双线性变换法,模拟滤波器技术指标,原型变换,设计模拟低通原型滤波器,巴特沃斯逼近法,切比雪夫逼近法,其他逼近法,模拟低通原型滤波器技术指标,原型变换,各经典类模拟滤波器,脉冲响应不变法,双线性变换法,IIR,数字滤波器,