数字信号处理（三）滤波器设计

最新推荐文章于 2025-02-20 10:34:36 发布
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分类专栏： 信号处理 文章标签： 信号处理 数字信号处理
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本文详细介绍了数字信号处理中不同类型的滤波器设计，包括Butterworth模拟低通滤波器、切比雪夫1型和2型滤波器、椭圆滤波器以及任意模拟滤波器设计。内容涵盖滤波器的增益函数、设计步骤、频域特性和转换方法。

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滤波器设计

ButterWorth模拟低通滤波器

增益函数
G(w)=20lg|H(jw)|
BW模拟低通滤波器频域特性
在这里插入图片描述
其中，N为滤波器阶数，wc（截止频率）为3db截频
在这里插入图片描述
当w=0时，|Hjw|=1,当w=∞时，|Hjw|=0，在wc这一点衰耗值为10lg2=3db

设计步骤：
1、确定模拟滤波器阶数N

根据wp，ws，计算出Ap，As
A(w)=-10lg|H(jw)|²
代入得
在这里插入图片描述
N取整数即可

2、确定3db截频wc

在这里插入图片描述
可以根据wp、Ap来求，也可以根据ws、As来求

3、计算模拟滤波器的系统函数极点

4、得到系统函数H(s)

切比雪夫1型模拟低通滤波器

在这里插入图片描述
N：阶数，埃普西隆：

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滤波器的阶数、波纹、衰减
weixin_39107270的博客
07-21 5568
低阶滤波器的主要特点是处理信号时的频率选择性较弱，对信号的变化响应较为平滑。低阶滤波器通常具有较宽的频率响应曲线，可以允许较多的信号频率通过滤波器而不被衰减。高阶滤波器的主要特点是处理信号时的频率选择性较强，对信号的变化响应较为陡峭。对于低通滤波器而言，通带纹波指的是通带内频率响应的波动，而阻带纹波指的是阻带内频率响应的波动。而高阶滤波器对信号进行较为陡峭的处理，适用于需要较强频率选择性或频率变化较快的信号。较小的纹波和较大的衰减可以提供更好的滤波性能，但可能会导致滤波器的复杂性增加或成本增加。
全面深入的LC滤波器设计与制作指南
最新发布
weixin_31459297的博客
05-03 1024
简介：《LC滤波器的设计与制作》这本书深入浅出地介绍了LC滤波器的基础知识和设计原理，特别适合对电子技术感兴趣的读者。LC滤波器是电子工程中用于信号处理的重要设备，能够筛选特定频率的信号。本书详细阐述了如何选择和计算电感和电容参数，设计各种类型滤波器的步骤，以及解决实际问题的实用技巧。还讨论了滤波器设计中遇到的稳定性问题，并提供了制作过程中的指导，包括电路板布局和元器件安装。通过这本书，读者能够全面掌握LC滤波器的设计和制作，无论是学术研究还是个人爱好，都是非常有用的资源。
滤波器的阶数
u011392772的专栏
08-18 2万+
滤波器的阶数   简述：滤波器的阶数是指在滤波器的传递函数中有几个极点.阶数同时也决定了转折区的下降速度，一般每增加一阶(一个极点)，就会增加一20dBDec(一20dB每十倍频程)。 滤波器特性可以用其频率响应来描述，按其特性的不同，可以分为低通滤波器，高通滤波器，带通滤波器和带阻滤波器等。 一.滤波器说明性能的技术指标主要有： 　　中心频率f0，即工作频
滤波器阶数
热门推荐
jimjayce的专栏
04-07 2万+
阶数越高，截止频率等参数越精确，但是电路结构也越复杂。 简单说比如你的截止频率是 100HZ， 你只有2阶的话可能实际的截止平率是95-1000HZ，衰减比较慢，但如果是20阶的话，可能截止频率就变成了95-105HZ，衰减很快。但是阶数上升，实际电路的结构就会非常的复杂，浪费资源。 滤波器的阶数，就是指过滤谐波的次数，一般来讲，同样的滤波器，其阶数越高，滤波效果就越好，但是，阶数越高，成本也就
如何确定插值滤波器的阶数
zhanghaijun2013的博客
11-17 7187
  在信号处理中，滤波器的系数我们往往都是通过MATLAB来设计，只要我们知道滤波器的通带截止频率和阻带起始频率，就可以通过MATLAB中的fdatool（在MATLAB2020中使用filterDesigner）来设计滤波器了。   我们使用归一化的参数来设计，通带截止频率是025，阻带起始频率是0.3，通带内纹波是0.2，阻带衰减是60dB，参数设置如下：   那么问题来了，对于插值滤波器，如何确定通带和阻带的频率呢？这就涉及到我们刚开始学习数字信号处理时的插值和抽取理论。当信号抽取时，在数字频率上，
MATLAB环境下数字信号处理与滤波器设计：噪声信号处理及频谱分析
04-08
内容概要：本文详细介绍了如何利用MATLAB进行数字信号处理和滤波器设计，涵盖低通滤波器、巴特沃斯滤波器、FIR与IIR滤波器的设计及其频谱分析。首先展示了如何生成白噪声并分析其频谱，接着深入探讨了FIR滤波器的两...
数字信号处理和滤波器设计入门.rar
11-02
《数字信号处理和滤波器设计入门》是一本面向初学者的综合资料，它涵盖了数字信号处理的基础理论以及滤波器设计的关键概念和技术。在这个领域，理解和应用数字信号处理是现代电子工程、通信技术、音频处理、图像处理...
MATLAB环境下数字信号处理与滤波器设计实现
04-10
内容概要：本文详细介绍了利用MATLAB进行数字信号处理和滤波器设计的方法。首先通过实例展示了如何生成含噪声的信号并进行频谱分析，接着重点讲解了几种常见的滤波器设计方法，如FIR滤波器（采用不同窗函数）、IIR...
数字信号处理实验-IIR滤波器设计.pdf
07-14
《数字信号处理实验-IIR滤波器设计》 在数字信号处理领域，IIR（无限 impulse response）滤波器设计是至关重要的一个环节。实验主要涉及了如何利用切比雪夫高通滤波器和巴特沃思低通滤波器来实现特定的频率响应特性...
MAtLAB低通滤波器阶数算法
11-05
基于matlab 的低通滤波器设计 其中的阶数算法 %%%%%%%%%% Wp1=80/500; Wp2=120/500; Ws1=40/500; Ws2=160/500; Wp=[Wp1,Wp2]; Ws=[Ws1,Ws2]; [n,Wn]=buttord(Wp,Ws,3,60) %阶数选择
单片机与DSP中的IIR阶数求解模拟滤波器
11-15
要求 双线性z变换设计过程中需要求模拟滤波器的阶数。利用Matlab中一组预定义的函数buttord、cheblord、oheb2°rd以及ellipord可以自动完成阶数的估计。利用上述函数，求满足如下指标的典型低通IIR的阶数：采样率为1000 Hz，通带范围为0～40 Hz，通带最大衰减或纹波为3dB，阻带范围为150Hz～Nyquist频率500 Hz，阻带最小抑制为60dB。 　　解 滤波器阶数的计算如下： 　　欢迎转载，信息来自维库电子市场网（www.dzsc.com）   来源:ks99
数字信号处理实验FIR数字滤波器设计及软件实现.docx
03-28
数字信号处理实验FIR数字滤波器设计及软件实现 数字信号处理实验FIR数字滤波器设计及软件实现是数字信号处理领域中的一项重要实验。该实验的目的是掌握用窗函数法、频率采样法及优化设计法设计FIR滤波器的原理及...
【SG滤波】三阶滤波、五阶滤波、七阶滤波（Matlab代码实现）
2201_75535220的博客
09-15 331
研究者通过理论分析和实验探究，不断优化SG滤波器的设计参数，以提高滤波效果和适应不同信号的需求。3. 参数优化：SG滤波器的性能受到设计参数的影响，研究者通过参数优化来提高滤波器的性能。2. 滤波效果评估：研究者通过比较SG滤波器与其他滤波器的滤波效果，以及与原始信号的差异，来评估SG滤波器的性能。在选择滤波器时，需要根据实际应用的需求和信号的特性来确定滤波器的阶数。七阶滤波器的滤波效果更加平滑，可以更精确地还原信号的原始特征。三阶滤波、五阶滤波和七阶滤波是常见的滤波器类型，它们的滤波特性和性能略有差异。
信号处理中的滤波器的阶数和谐波的理解
Miracle.Zhao的博客
02-23 2万+
最近在读paper的时候，遇到了一些以前遗忘的问题，先重新查找，记录在这里，以备不时之查看。 我相信一定有小伙伴跟我有过一样的疑惑，那就是我们在使用滤波器的时候，总是遇到滤波器的阶数这个概念参数，我们很多都是根据别的paper里的设置，设置自己的科研参数，其实并不是很理解其中的含义： 其实我们常用的阶数N的意思是： 滤波器的阶数，就是指过滤谐波的次数，一般来讲，同样的滤波器，其阶
巴特沃兹低通滤波器设计之阶数确定
悟已往之不谏 知来者之可追
01-17 1万+
文章目录题目代码输出 题目 已知一个具有最大平坦低通特性的传输函数Ha(s)H_{a}(s)Ha​(s)的1dB截止频率为1kHz，它在5kHz处有一个40dB的最小衰减，试确定它的最低阶数。 代码 clc clear Wp = 2*pi*1000; Ws = 2*pi*5000; Rp = 1; Rs = 40; [N, Wn] = buttord(Wp, Ws, Rp, Rs, 's');%...
语音信号处理十四——滤波器的种类和实现方式总
山河君的分享博客
02-20 1665
这一系列文章总的来说应该分为四个大的部分：第一部分包括数字信号与模拟信号，信号与系统。这一块主要介绍的是时域上的语音信号，以及分析信号使用到的工具卷积和和差分方程。第二部分是对于傅里叶变换、Z变换的介绍。这一块主要是如何将时域信号转换为频域表示。第三部分是对于频域上的分析，当然会专门对于数字信号，也就是应用到数字系统中频域的分析进行学习。第四部分也就是最终的目的，是学习如何设计一个数字滤波器。
数字信号处理与滤波器设计入门教程
总结来说，数字信号处理和滤波器设计入门作为一本专业的技术书籍，为读者提供了一套系统的理论知识和实践方法，内容涵盖数字信号处理的基础理论、系统理论、滤波器设计基础、FIR和IIR滤波器设计方法及其具体实现，并...
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