電子技術(shù)課程設(shè)計-巴特沃思帶通濾波器的設(shè)計-全文預(yù)覽
【正文】 頻率： ???? , 21 ?? stst 。這是因為大多數(shù)濾波器都具有分段常數(shù)的頻響特性，如低通、高通、帶通和帶阻等，它們在通帶內(nèi)要求逼近一個衰減為零的常數(shù)特性，在阻帶部分要求逼近一個衰減為 ∞的常數(shù)特性，這種特性的濾波器通過雙線性變換后，雖然頻率發(fā)生了非線性變化，但其幅頻特性仍保持分段常數(shù)的特性。 在現(xiàn)代電信設(shè)備和各類控制系統(tǒng)中，濾波器應(yīng)用非常廣泛； 隨著信息通信技術(shù)的發(fā)展，信號處理已經(jīng)發(fā)展成為一門獨立的學(xué)科并成為信息科學(xué)的重要組成部分，在語音處理，圖像處理，雷達，航空航天，地質(zhì)勘探，通信等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。由于電子計算機技術(shù)和 大規(guī)模 集成電路 的發(fā)展，數(shù)字濾波器已可用計算機軟件實現(xiàn)，也可 用大規(guī)模集成數(shù)字硬件實時實現(xiàn)。 雙線性變換法 目前是使用得 最普遍、最有成效的一種設(shè)計工具。 ： （ 1） 通帶最大衰減： dB31 ?? ； 阻帶最小衰減： dB202 ?? 。 數(shù)字濾波器有低通、高通、帶通、帶阻和全通等類型。 該法的基本思想是首先按給定的指標(biāo)設(shè)計一個模擬濾波器，其次將這個模擬濾波器的系統(tǒng)函數(shù) H (s)，通過適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)變換方法把無限寬的頻帶，變換成頻帶受限的系統(tǒng)函數(shù) H (s~)。 上圖 雙線性變換法的映射關(guān)系 設(shè)將 s平面映射到 s~平面存在下列的關(guān)系式 （ ） 式中 s ~= σ ~ + jω ~， C為變換常數(shù)，在式的右邊是以 ω ~表示的周期函數(shù)，其周期為 2π / T 。這避免數(shù)字化后可能出現(xiàn)的頻譜混疊提供了必要條件。jω 軸映射到單位圓上的基本性質(zhì)。因此一個穩(wěn)定的模擬濾波器，通過雙線性變換只能得到一個（唯一）穩(wěn)定的數(shù)字濾波器。這樣，模擬濾波器所具有的優(yōu)良特性就得以保存。 上圖 設(shè)計巴特沃思帶通濾波器的原理方框圖 （ 1）由數(shù)字帶通濾波器的技術(shù)指標(biāo)； 通帶最大衰減： 1? =3dB， 阻帶最小衰減： 2? =20dB； 通帶截止頻率： 1? = ? ， 2? = ? ； 阻帶截止頻率： st1? = ? ， 2st? = ? 。模擬巴特沃思低通濾波器 的幅度平方函數(shù)為 由N2c2a 11jH?????? ????? ）（ 1? =20lg ）（ ca jH ? 2? =20lg ）（ sta jH ? 化簡得到：?????????????????????cst1010lg2110110lgN12??=）（）（110lg2= 故整數(shù) N=2。 又有 0 os os2c os2c os1212
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