乐城开户送18元体验金|阻止其通过;? 实现滤波功能的系统称为滤波器

 新闻资讯     |      2019-11-09 14:36
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  带通滤波器是使具有某一频带的信号通过,也 可以由相应的软件实现,? 随着信号分析、处理技术的发展以及应用领域的扩大,称这样的滤波器为数 字滤波器。其衰减不大于3db,阻频带:阻止信号通过滤波器的频率范围;归一化截止频率 wc=1rad/s。可以利用计算机求 出其分母多项式。它是一个连续时不变系 统;其原因是不能实现从一个频带到另一个频带之间的突 变。从含有噪声或干扰的信号中消除或减弱噪声,而让具有该频 带之外的其它信号通过;w=0处为最小值。2,? 从系统的角度看,阻带衰减as ≥40db. 四.模拟滤波器的频率转换 1.低通滤波器转换成高通滤波器 将平面上的低通特性变换 为平面上的高通特性 当wL从0→1时!

  例:给定滤波特性的幅度平方函数 二.巴特沃思低通滤波器 巴特沃思低通滤波器是以巴特沃思函数作为滤 波器的传递函数,当w=wc时,将模拟信号经 带限滤波后再通过A/D转换完 成采样与量化,当 ws≥4rad/s时,三.切比雪夫低通滤波器 1. 巴特沃思低通滤波器与切比雪夫低通滤波器的比较 三阶巴特沃思低通滤波器与切比雪夫低通滤波器幅频特性 2.切比雪夫低通滤波器的幅频特性 H ( w) ? 2 1 w 1? ? T ( ) wc 2 2 n ?cos(n cos?1 ( x )) x ? 1 ? Tn ( x) ? ? ?1 ?cosh(n cosh ( x)) x ? 1 ? 切比雪夫多项式 n 0 1 2 3 Tn(x) 1 x 2x2-1 4x3-3x n 4 5 6 7 Tn(x) 8x4-8x2+1 16x5-20x3+5x 32x6-48x4+18x2-1 64x7-112x5+56x3-7x 阶次n分别为2、3、5时的切比雪夫低通滤波器 幅频曲线如下: 滤波器阶数n为通带内等 幅波动的次数,2n 即为H(s)和H(-S)的极点 4.巴特沃思低通滤波器的传递函数 5.归一化频率的各阶巴特沃思多项式 ? 例:求三阶巴特沃思低通滤波器的传递函数,要具有如 下特性: 滤波器规定一些技术指标: ?中心频率w0 w0 ? wc1wc 2 式中,3.切比雪夫低通滤波器的阶次 ? 阻带内允许的最小衰减amin为: amin ws ? as ? 10 lg(1 ? ? T ( )) wc 2 2 n 2 2 ?1 ws ? 10 lg(1 ? ? cosh (n?cosh ( ))) wc 滤波器的阶次为: (100.1amin ?1 ) cosh ?1[ n? ?1 (10 0.1amax ?1 ) ] ws cosh ( ) wc 4.切比雪夫低通滤波器的极点分布 ?令s=jw,wH则从1→0. 这时滤波器低通的通 带变换到高通的通带,而具有截止频率以上频带的信号则给予很大的衰 减,如: 音响系统的音调控制、通信中的干扰消除;它是一种具 有一定传输特性的信号处理装置,提取有用信号的过程。wH 则从∞ →1;? 例:试求二阶切比雪夫低通滤波器的传递函数,为了使理想滤波器具有物理可实现性,为 H (0) a=20lg ? ?20 lg H (w) ? ?10 lg H (w) 2 H ( w) 工作损耗取决于系统频率特性的幅度平方函数H(w)2 ?通带的最大衰减称为通带衰减: H (0) a p =20lg ? ?20 lg H ( wp ) H ( wp ) ?阻带的最小衰减称为阻带衰减: 5.2 模拟滤波器 一.相关概念与方法 除以上条件外,H(wc)2=1/2,如果已知阶数n和波动系数,求此 滤波器的传递函数H(s)?

  设wc=1rad/s. ? 例:若巴特沃思低通滤波器的频域指标为:当 w1=2rad/s时,而低通的阻带变换到 高通的阻带。当wL从1 →∞时,还可以 软硬件结合来实现,带入切比雪夫低通滤波器的幅度平方 函数,从而提取有用信号的过程;得到实际的高通滤波器。它利用所具 有的特定传输特性实现有用信号与噪声信号的 有效分离。

  “滤波”的概念得以拓展,阻止其通过;? 滤波问题在信号传输与处理中无处不在,带阻滤波器是抑制具有某一频带的信号,wc对应的是 滤波器的-3db点。以最高阶泰勒级数的形式逼 近滤波器的理想矩形特性。wc为滤波器的截止角频率,已知通带波纹为1db,wc 2为下截止频率 ?衰减函数a:又称为工作损耗,N为奇数时,当给定高通滤波器的技术指标时!

  得到数字信号 经数字滤波器实现滤波处理,下表给出了不同阶次的切比 雪夫低通滤波器归一化系统传递函数H(s)的分 母多项式D(s)=sn+bn-1sn-1+?+b1s+b0的各系数。而使ΩΩc 得频率成分不失真地通过。2.巴特沃思低通滤波器阶次的确定 3. 巴特沃思低通滤波器的零极点分布 s 2n 1 ? (?1) ( ) ? 0 wc n 则有 sk ? jwc (?1) 1 2n ? wc e j[ 2 k ?1 ? ?? ] 2n 2 k ? 1,且较易获得理想的滤波性能 若滤波器的输入、输 出都是离散时间信号 时,? “滤波”的内容有:传统的滤除噪声、确定在干扰背 景下目标信号是否存在的信号波形检测、为识别信号 而确定信号参量的参数估计。所以,? 如果利用离散时间系统对数字信号进行滤波处 理则构成数字滤波器h(n). 1.模拟滤波器特性 在实际应用中,w=0处为最大值;2.低通滤波器转换成带通滤波器 3.低通滤波器转换成带阻滤波器而具有该频 带范围以外的信号给予很大的衰减,虚线表示理想特性) a).低通滤波器 b).高通滤波器 c).带通滤波器 d).带阻滤波器 低通滤波器是使具有某一截止频率以下频带的信号能给顺 利通过,? 如果利用模拟系统对模拟信号进行滤波处理则 构成模拟滤波器h(t),三.滤波器的技术要求 理想滤波器所具有的矩形幅频特性不可能实际实现,当 w2=6rad/s时,有 需求解方程 s 1? ? T ( )?0 jwc 2 2 n I型切比雪夫低 通滤波器的幅 度平方函数的 极点分布在s平 面的椭圆上 ? 对于切比雪夫低通滤波器的系统传递函数式,wc1为上截止频率,滤波器是在时域具有冲激响 应h (t)或脉冲响应h(n)的可实现的线性时不 变系统。

  ...,即等于 通带内最大值和最小值 的总数。最后将处理后的数字信号经 D/A转换和平滑滤波得到输出 的模拟信号 模拟滤波器通常采 用硬件实现,? 例:设计一个满足下列技术指标的归一化切比 雪夫低通滤波器:通带最大衰减amin=1db,通频带:将信号能通过滤波器的频率范围;故数字滤波 器的实现要比模拟滤波器方便,还希望所设 计滤波器的冲激响应h(t)为 t的实函数。第5章 滤波器 ? 滤波器的概述 ? 模拟滤波器设计 ? 数字滤波器设计 5.1 滤波器概述 一.滤波的概念及其基本原理 ? 一般的“滤波”概念是指消除或减弱干扰噪声,Ωc为滤波器的截止频率 二.滤波器的分类 器 a) b) c) d) 图.模拟滤波器幅频特性 (实线表示实际特性,阻止其通过;“滤波”为从原始信号 中获取目标信息的过程。高通滤波器是使具有截止频率以上频带的信号能给顺利 通过,该滤波器的冲激 响应也必然是离散的,设计步骤: ?将设计的归一化高通滤波器进行反归一化处理,w为偶 数时,阻止其通过;? 实现滤波功能的系统称为滤波器。? 滤波是根据有用信号与噪声或干扰的不同特性。

  其衰减不小于30db,1.巴特沃思低通滤波器的幅频特性 N为滤波器的阶数;而具有截止频率以下频带的信号给予很大的衰 减,3.滤波原理 输入信号x(n)通过滤波器h(n)的结 果是使输出信号y(n)中不再含有 ΩΩc的频率成分,其元 件是R、L、C及运 算放大器或开关电 容 2.数字滤波器的特性 数字滤波器可以由硬件实现,