電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)-巴特沃思帶通濾波器的設(shè)計(jì)-展示頁(yè)
2025-06-13 21:47本頁(yè)面
【正文】 各類(lèi)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(hào)處理已經(jīng)發(fā)展成為一門(mén)獨(dú)立的學(xué)科并成為信息科學(xué)的重要組成部分，在語(yǔ)音處理，圖像處理，雷達(dá)，航空航天，地質(zhì)勘探，通信等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。 電子技術(shù)課程設(shè)計(jì) 巴特沃思帶通濾波器的設(shè)計(jì) 專(zhuān)業(yè)年級(jí)： 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)教師： 日 期： 巴特沃思帶通濾波器的設(shè)計(jì) 一、 選題依據(jù) 數(shù)字濾波器一詞出現(xiàn)在 60 年代中期。由于電子計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)軟件實(shí)現(xiàn)，也可 用大規(guī)模集成數(shù)字硬件實(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)。濾波器作為一個(gè)十分重要的部件，無(wú)論是在普通的電子線路中，還是高端的通信電子線路中，都發(fā)揮著極其重要的作用。 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(jì)工具。 根據(jù)所學(xué)的數(shù)字信號(hào)處理教程， 設(shè)計(jì)一個(gè)基于雙線性變換法的數(shù)字巴特沃斯帶通濾波器。 ： （ 1） 通帶最大衰減： dB31 ?? ； 阻帶最小衰減： dB202 ?? 。 三、設(shè)計(jì) 原理 數(shù)字濾波器由數(shù)字乘法器、加法器和延時(shí)單元組成的一種算法或裝置。 數(shù)字濾波器有低通、高通、帶通、帶阻和全通等類(lèi)型。應(yīng)用最廣的是線性、時(shí)不變數(shù)字濾波器 。 該法的基本思想是首先按給定的指標(biāo)設(shè)計(jì)一個(gè)模擬濾波器，其次將這個(gè)模擬濾波器的系統(tǒng)函數(shù) H (s)，通過(guò)適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)變換方法把無(wú)限寬的頻帶，變換成頻帶受限的系統(tǒng)函數(shù) H (s~)。這樣由于在數(shù)字化以前已經(jīng)對(duì)頻帶進(jìn)行了壓縮，所以數(shù)字化以后的頻響可以做到無(wú)混疊效應(yīng)。 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 。結(jié)合式（ ）不難看出； s的左半平面與 s~的左半平面相對(duì)應(yīng)；s的右半平面與 s~的右半平面相對(duì)應(yīng)； s平面的虛軸與 s~平面的虛軸相對(duì)應(yīng)。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。現(xiàn)將式（ ）代入式 ()最后求得： 或 (） 該式是兩個(gè)線性函數(shù)之比，稱(chēng)為線性分式變換，若把它展開(kāi)求 z，則得： （ ） 可見(jiàn)，其反變換也是線性分式函數(shù)，所以這種變換是雙向的，因此叫做雙線性變換。jω 軸映射到單位圓上的基本性質(zhì)。當(dāng) σ0 時(shí)，上式中的分母大于分子 │z│1 ，說(shuō)明 s
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