DSPday11：IIR滤波器怎么做

最新推荐文章于 2025-04-17 11:20:34 发布
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分类专栏： DSP
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本文介绍了IIR数字滤波器的设计，包括数字滤波器的指标如过渡带、峰值波纹值和最小阻带衰减，以及设计方法，如预扭曲、模拟低通到数字低通的双线性变换。重点讲解了由给定指标求解滤波器参数的步骤，并给出了高通滤波器设计的转换技巧。

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1.数字滤波器指标

过渡带[ωp，ωs]
峰波纹值δp、δs：
峰值带通波纹αp（dB）：αp=-20lg(1-δp)
最小阻带衰减αs（dB）：αs=-20lg(δs)
过渡比：k=ωp/ωs
分辨系数：k1=ε/(A2-1)^1/2 ^

2.IIR数字滤波器设计的基本方法

最常用的手段是将数字滤波器的设计指标转化成模拟低通原型滤波器的设计指标，从而确定满足这些指标的模拟低通滤波器的传输函数，然后再将它变换成所求的数字滤波器传输函数。

常考点：N阶butterworth滤波器：
N阶butterworth滤波器的幅度平方响应
在这里插入图片描述
巴特沃斯滤波器的阶数N越高，通带内越平坦（2N-1阶导数为0），过渡带越窄/越陡

1.预扭曲：

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RC滤波 电阻电容的损耗计算方法
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滤波器：使用Filter solutions设计椭圆函数LC高通滤波器
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ESP-DSP库（点积、FFT、DCT、FIR、IIR、Kalman）说明
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一些公式 归一化频率 wn = 2 * w / Fs w 为 待转换的频率， wn为归一化频率，Fs为采样频率 实际频率 = 归一化频率（采样频率 / 2） 奈奎斯特频率相当于采样频率的一半，也相当于角频率π（因为采样频率相当于2 π ） ） 函数 freqz函数 专门用于求离散系统频响特性的函数，画出幅频响应和相频响应 使用多 [H,w]=freqz(b,a,N,Fs) [H,w]=freqz(b,a,N) 输入参数 b、a：系统函数分子和分母表达式系数向量（一般是由butter函数求出）
巴特沃斯数字低通滤波器的设计步骤
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Hello，欢迎来到我的博客~~~ 1 低通滤波器性能指标 低通滤波器的主要性能指标有四个： 通带截止频率：通带内幅值下降至一定程度时对应的频率，单位为：Hz或角频率 阻带截止频率：阻带内幅值高于一定程度时对应的频率，单位为：Hz或角频率 通带纹波（衰减）：通带中最大幅值和最小幅值之间的差值，单位为：dB 阻带衰减：阻带中最大幅值和通带最大幅值的差值，单位为：dB 幅值单位：dB，计算方式：20log⁡10A20\log_{10}A20log10​A 示例： 假如幅值响应是100，那么相当于20.
通带纹波，阻带衰减
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通带纹波是指在滤波器的频响中通带的最大幅值和最小幅值之间的差值，正常的纹波一般小于1db。不过也视情况而言，通带纹波会导致通带内的幅值大小有变化，一般要求越高，纹波越小越好。通带纹波和滤波器的阶数有关系，阶数越大纹波越小。   阻带衰减：在通带中，有部分信号通，部分信号阻，而阻的部分不能不能全部阻断，只有部分衰减，部分留了下来，最小衰减描述了阻碍受阻信号的能力，衰减越大，则能力越好。
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模拟低通滤波器的设计指标及逼近方法* 例： 设计模拟带通滤波器，通带带宽Bw=2π×200rad/s，中心频率Ω0=2π×1000rad/s，通带内最大衰减ap=3dB，阻带Ωsl=2π×830rad/s, Ωsu=2π×1200rad/s，阻带最小衰减as=15dB。 解 (1) 模拟带通的技术要求： Ω0=2π×1000rad...
滤波器的通带范围和阻带衰减测量方法
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数字滤波器是由数字乘法器、加法器和延时单元组成的一种算法或装置。数字滤波器的功能是对输入离散信号的数字代码进行运算处理，以达到改变信号频谱的目的。常见的滤波器可分为高通滤波器，低通滤波器和带通滤波器。通带指滤波器允许通过的频率范围，阻带指滤波器阻碍通过的频率范围，过渡带指通带和阻带之间的范围，理想滤波器认为没有过渡带。滤波器阻带衰减是指信号经过滤波器后信号强度的减少,专指信号功率幅度损失，单位为分贝(dB).低通滤波器是容许低于截止频率的信号通过，但高于截止频率的信号不能通过的滤波器。
FIR滤波器设计
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不同窗函数的阻带最小衰减是不相同的，例如我们要求阻带衰减为50dB，则矩形窗和汉宁窗的最小衰减分别为21dB和44dB，若用这两种窗函数，无论N有多长，都没有办法满足阻带衰减达到50dB。在设定的滤波器指标中给出了通带频率fp和阻带频率fs，在通带频率fs和阻带频率fs之间是过渡带，设△f=fs-fp，，则过渡带应与对应窗函数的“精确过渡带宽”相等。在用窗函数法设计FIR滤波器时，给出了滤波器要求的具体指标，包括通带频率fp、阻带频率fs、通带波纹Rp和阻带衰减As等。
学习笔记-滤波器的系数
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滤波器系数的获得有三种方式，一是根据公式计算得出；二是使用MATLAB的FDAtool设计得到；三是使用MATLAB的函数得出。（一）公式推算无限冲激响应数字IIR滤波器的设计步骤：（1）将数字滤波器的技术指标转换为模拟低通滤波器的技术指标；（2）设计模拟低通滤波器G(s)；（3）将G(s)转换成H(z)；例如，设计低通滤波器，要求采样频率Fs=500Hz，fp=100Hz，在通带内最大衰减ap=...
滤波器相关知识
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滤波器相关 理想滤波器幅频特性中通带和阻带的增益均为0 实际滤波器通带与阻带之间存在过渡带（迁移带） 数字滤波器进行滤波：需要对模拟信号通过ADC进行A/D转换称数字信号后在进行数字滤波，滤波后在进行D/A转换回模拟信号 但ADC之前要通过抗混叠滤波器，一般采用模拟滤波器 频率响应：幅频响应+相频响应 单位冲激响应--傅里叶变换-->频率响应 当输出信号幅值降低至最大值的1/sqr...
常用模拟低通滤波器的设计~经典 IIR 滤波器之椭圆滤波器
yishuihanq的博客
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椭圆滤波器又称考尔滤波器，是在通带和阻带范围内都具有等波纹的一种滤波器。椭圆滤波器相比其他类型的滤波器，在阶数相同的条件下有最小的通带和阻带波动这一点区别于在通带和阻带都平坦的巴特沃斯滤波器，以及通带平坦、阻带等波纹或是阻带平坦、通带等波纹的切比雪夫滤波器。椭圆滤波器振幅平方函数为：其中，为雅可比椭圆函数，L 为一个表示波纹性质的参量。在 Matlab 中，函数ellipap、ellipord、ellip 用于设计椭圆滤波器。
滤波器设计指标
系统 运维
03-14 1978
经典滤波器与现代滤波器 经典滤波器就是我们熟知的FIR和IIR，经典滤波器要求对输入信号的频率范围已知，从功能上可划分为： 低通滤波器（LPF） 高通滤波器（HPF） 带通滤波器（BPF） 带阻滤波器（BSF） 陷波滤波器（Notch Filter） 上面的图示是滤波器的增益曲线（Gain Curve）. 现代滤...
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2401_86220561的博客
07-18 965
图 3 是 LPF 的 S21 图。最后， 需要在 4 GHZ 下的 S21 值低于-20 dB，这也是准确的，因为 在 4 GHZ 下的 S21 值接近-23 dB。这项模拟工作的结论是，通过将 n（元件数量）保持在 5， 能够在正向传输曲线的陡度和拟议 LPF 的复杂性之间取得良好的平衡。如果 以某种方式将 n（元件数量）增加到更大的值，那么 将能够获得更陡的正向传输曲线，或者 LPF 的 响应将是矩形函数，但 的设备复杂性将大大增加，LPF 的紧凑性将受到严重影响。
[DSP学习笔记]基于TMS320F28335的IIR滤波实现
luoqicou的博客
08-05 1879
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CCS程序详解：IIR滤波器与实现
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