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用布莱克曼窗设计数字带通滤波器

福建农林大学金山学院

信息工程系

课程设计报告

课程名称:数字信号处理

课程设计题目:用布莱克曼窗设计数字带通滤波器姓名:

系:信息与机电工程专业:电子信息工程

年级:

学号:

指导教师:

职称:

年月日

课程设计结果评定

目录

1课程设计的目的 (1)

2课程设计的要求 (1)

3课程设计报告内容 (1)

3.1数字滤波器简介 (1)

3.2 FIR滤波器的设计原理 (2)

3.3窗函数法设计原理 (4)

3.4用窗函数法设计FIR滤波器的步骤 (5)

3.5设计题目及程序的代码 (6)

3.6设计并用matlab仿真后的结果 (9)

4总结 (10)

用布莱克曼窗设计数字带通滤波器

1.课程设计的目的

通过自己设计并建立数字信号处理系统,掌握数字信号处理系统的的基本原理,加深对数字信号处理的认识,提高实际应用、动手能力。学会使用MATLAB 仿真工具,使得计算机模拟实现对数字信号处理系统的仿真;掌握FIR滤波器的参数选择及设计方法;提高Matlab下的程序设计能力及综合应用能力;

理解用窗函数设计数字滤波器的基本思想。

2.课程设计的要求

1.巩固和加深对数字信号处理课程的基本知识的理解和掌握;

2.提高综合运用所学的理论知识和方法独立分析和解决问题的能力;

3.学会使用MATLAB,掌握MATLAB的程序设计方法;

4.综合运用数字信号处理的基本理论,基本概念,基本方法进行频谱分析和IIR滤波器以及FIR滤波器的设计;

5.了解和掌握用MATLAB实现IIR和FIR滤波器的设计方法、过程;

6.设计的题目要求达到一定工作量,并具有一定的深度和难度;

7.能独立编写出课程设计说明书,准确分析设计结果。

3.课程设计报告内容

3.1 数字滤波器简介

数字滤波器(Digital Filter)是由数字乘法器、加法器和延时单元组成的一种装置。其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。由于电子计算机技术和大规模集成电路的发展,数字滤波器已可用计算机软件实现,也可用大规模集成数字硬件实时实现。数字滤波器广泛用于数字信号处理中,如电视、VCD、音响等。

数字滤波器是一个离散时间系统(按预定的算法,将输入离散时间信号转换为所要求的输出离散时间信号的特定功能装置)。应用数字滤波器处理模拟信号时,首先须对输入模拟信号进行限带、抽样和模数转换。数字滤波器输入信号的抽样率应大于被处理信号带宽的两倍,其频率响应具有以抽样频率为间隔的周期重复特性,且以折叠频率即1/2抽样频率点呈镜像对称。为得到模拟信号,数字滤波器处理的输出数字信号须经数模转换、平滑。数字滤波器具有高精度、高可靠

性、可程控改变特性或复用、便于集成等优点。

数字滤波器在语言信号处理、图像信号处理、医学生物信号处理以及其他应用领

域都得到了广泛应用。数字滤波器有低通、高通、带通、带阻等类型。它可以是

时不变的或时变的、因果的或非因果的、线性的或非线性的。应用最广的是线性、

时不变数字滤波器。

3.2 FIR 滤波器的设计原理

滤波器的单位脉冲响应h(n)长度为N ,那么 H(z)是z-1 的N-1次多项式(FIR 滤波器的阶数是N-1)

该系统在z 平面上有N-1个零点,在z=0处有一个N-1重极点。系统永远稳定。

1. 线性相位FIRDF

设FIRDF 的单位脉冲响应h (n )长度为N ,则其频率响应函数为

H (e j ω)=Hg (ω)ej θ(ω

) 式中, Hg (ω)称为幅度特性函数,是ω的实函数(可以取负值),与| H (e j

ω) |不同;θ(ω)称为相位特性函数。

2. 线性相位条件对FIRDF 时域约束

1

0()()N n

n H z h n z --==∑()()N j j n n H e h n e ωω--==∑10

3.线性相位FIR滤波器幅度特性H g(ω)的特点

h(n)对称性h(n)

长度

N

幅度函数

Hg(ω)

相位特性θ

(ω)

可以设计的滤波器类

第一类线性相位偶对称奇数ω=0, π, 2π

三点偶对称

四种滤波器都可设计

第一类线性相位偶对称偶数关于ω=π奇对

称,关于ω=0, 2

π偶对称

不能实现高通和带阻

滤波特性。

第二类线性相位奇对称奇数ω=0, π, 2π

三点奇对称

只能设计带通滤波器

第二类线性相位奇对称偶数关于ω=π偶对

称,关于ω=0, 2

π奇对称

可设计高通、带通滤

波器,不能设计低通

和带阻

1

2

N

ω

-

-

1

2

N

ω

-

-

1

2

N

ω

-

-

1

/2

2

N

πω

-

--

1

/2

2

N

πω

-

--

线性相位FIR 数字滤波器的零点分布特点

3.3 窗函数法设计原理

一个理想数字滤波器的频率响应为Hd(ej ω),对应的时域序列为滤波器的单

位脉冲响应hd(n),是无限长非因果的。设计FIR-DF 就是要设计一个数字系统,

去逼近理想数字滤波器的频率响应为Hd(ej ω)。窗函数法就是对无限长的hd(n)

加窗(用窗函数与之相乘,从而使之变成有限长的)下面主要介绍课程设计中用

到的布莱克曼窗。

其频谱函数为:

线性相位FIR 数字滤波器的零点分布

)(1π4cos 08.01π2cos 5.042.0)(Bl n R N n N n n N ??????-+--=ω??????????++??????????+-=??? ??-+??? ??--??? ??-+??? ??--)()()(1π4j R 1π4j R 1π2j R 1π2j R j R j Bl e e 04.0 e )e (25.0)e (42.0)e (N N N N W W W W W W ωωωωωω

3.4 用窗函数法设计FIR 滤波器的步骤

(1) 选择窗函数类型和长度,写出窗函数w (n )表达式。根据阻带最小衰减选

择窗函数w (n )的类型,再根据过渡带宽度确定所选窗函数的长度N

(2) 构造希望逼近的频率响应函数H d(ej ω)。 布莱克曼窗的四种波形

其幅度函数为

这样其幅度函数由五部分组成。它们都是移位不同,且幅度也不同的Wrg(w)

函数,使旁瓣再进一步抵消。旁瓣峰值幅度进一步增加,其幅度谱主瓣宽度是

矩形窗的3倍。布莱克曼窗的四种波形如下图所示。参数为:α n=-57 dB;

ΔB =12π/N ;

α s=-74 dB 。

?????

???? ??-++??? ??--+?????

???? ??-++??? ??--+=1π41π404.0 1π21π225.0)(42.0)(Rg Rg Rg Rg Rg Blg N W N W N W N W W W ωωωωωωj j (1)/2d dg (e )()e

N H H ωωω--=c dg c 1 ||()0 ||π

H ωωωωω≤?=?<≤?

(3) 计算:

或者可以直接写出低通单位脉冲响应(4) 加窗得到设计结果:

h(n)=h d(n)w(n)

3.5 设计题目及程序的代码

用窗函数法设计数字带通滤波器:下阻带边缘:Ws1=0.2pi,As=60dB

下通带边缘:Wp1=0.35pi,Rp=1dB 上通带边缘:Wp2=0.65pi,Rp=1dB

上阻带边缘:Ws2=0.8pi,As=60dB

根据窗函数最小阻带衰减的特性。以及关参照窗函数的基本参数表,选择布莱克曼窗可达到75dB最小阻带衰减,其过渡带为11pi/N。

以下为用布莱克曼窗设计数字带通滤波器的程序代码:

clear all;

wp1=0.35*pi;

wp2=0.65*pi;

ws1=0.2*pi;

ws2=0.8*pi;

As=60;

tr_width=min((wp1-ws1),(ws2-wp2)); %过渡带宽度

M=ceil(11*pi/tr_width)+1 %滤波器长度

M=75

n=[0:1:M-1];

wc1=(ws1+wp1)/2; %理想带通滤波器的下截止频率

wc2=(ws2+wp2)/2; %理想带通滤波器的上截止频率

hd=ideal_lp(wc2,M)-ideal_lp(wc1,M);

w_bla=(blackman(M))'; %布莱克曼窗

h=hd.*w_bla; %截取得到实际的单位脉冲响应[db,mag,pha,grd,w]=freqz_m(h,[1]); %计算实际滤波器的幅度响应delta_w=2*pi/1000;

ω

π

π

π

ω

ω

?-

=d

e

e

H

n

h n j

j

d

d

)

(

2

1

)

(

sin(())

()

()

c

d

n

h n

n

ωα

πα

-

=

-

Rp=-min(db(wp1/delta_w+1:1:wp2/delta_w)) %实际通带纹波

As=-round(max(db(ws2/delta_w+1:1:501))) %实际通带纹波

As=75

%plots

subplot(2,2,1);

stem(n,hd);

title('ideal impulse response') %理想单位脉冲响应hd(n) axis([0 M-1 -0.4 0.5]);

xlabel('n');

ylabel('hd(n)')

subplot(2,2,2);

stem(n,w_bla);

title('blackman window') %布莱克曼窗w(n)

axis([0 M-1 0 1.1]);

xlabel('n');

ylabel('w(n)')

subplot(2,2,3);

stem(n,h);

title('actual impulse response') %实际单位脉冲响应hd(n) axis([0 M-1 -0.4 0.5]);

xlabel('n');

ylabel('h(n)')

subplot(2,2,4);

plot(w/pi,db);

axis([0 1 -150 10]);

title('magnitude response in db'); %幅度响应(dB)

grid;

xlabel('frequence in pi units');

ylabel('decibles')

在设计过程中调用的子程序:

function hd=ideal_lp(wc,M);

%计算理想低通滤波器的脉冲响应

%------------------------------------

%[hd]=ideal_lp(wc,M)

%hd=理想脉冲响应0到M-1

%wc=截止频率

% M=理想滤波器的长度

%

alpha=(M-1)/2;

n=[0:1:(M-1)];

m=n-alpha+eps; %加上一个很小的值eps避免除以0的错误情况出现hd=sin(wc*m)./(pi*m);

以及

function [db,mag,pha,grd,w]=freqz_m(b,a);

%Modified version of freqz subroutine

%-------------------------------------

%[db,mag,pha,grd,w]=freqz_m(b,a);

% db=Relative magnitude in dB computed over 0 to pi radians

% mag=absolute magnitude computed over 0 to pi radians

% pha=Phase response in radians over 0 to pi radians

% grd=Group delay over 0 to pi radians

% w=501 frequency samples between 0 to pi radians

% b=numerator polynomial of H(z) (for FIR: b=h)

% a=denominator polynomial of H(z) (for FIR: a=[1])

%

[H,w]=freqz(b,a,1000,'whole');

H=(H(1:1:501))';w=(w(1:1:501))';

mag=abs(H);

db=20*log10((mag+eps)/max(mag)); pha=angle(H);

grd=grpdelay(b,a,w);

3.6 设计并用matlab仿真后的结果

4.总结

设计带通滤波器是首先要计算出过渡带。然后查表得到不同窗函数所需要的阶数,不同的窗函数所设计的滤波器的形状各有差异。所以实际应用中应根据实际情况,折中处理,兼顾各项指标。

通过这次设计,对数字带通滤波器有了更深刻的理解。熟悉matlab的运行环境,其中对于布莱克曼窗的原理也有了更透彻的理解。初步掌握了matlab语言在数字信号处理中的一些基本库函数的调用和编写基本程序等应用。学会了数字滤波器的设计的一般步骤及处理后的结果。掌握了窗函数的基本知识及实际应用技巧。进一步认识到了将所学的东西运用于实践的重要性。收获颇多。

参考文献

(1)数字信号处理丁玉美西安电子科技大学出版社

(2)数字信号处理及MATLAB实现余成波清华大学出版社

(3)数字信号处理教程——matlab释义与实现陈怀琛电子工业出版社

(4)matlab7辅助信号处理技术与应用飞思科技产品研发中心电子工业出版社

MATLAB窗函数法实现FIR的高通,带通和低通滤波器的程序

MATLAB窗函数法实现FIR的高通,带通和低通滤波器的程序 MATLAB 学院:地球物理与石油资源学院班级:姓名:学号:班内编号:指导教师:完成日期:测井11001大牛啊啊啊陈义群2013年6月3日课程设计报告一、题目FIR滤波器的窗函数设计法及性能比较 1. FIR滤波器简介数字滤波器是一种用来过滤时间离散信号的数字系统,通过对抽样数据进行数学处理来达到频域滤波的目的。根据其单位冲激响应函数的时域特性可分为两类:无限冲激响应滤波器和有限冲激响应滤波器。与IIR滤波器相比,FIR滤波器的主要特点为: a. 线性相位;b.非递归运算。 2. FIR 滤波器的设计FIR滤波器的设计方法主要有三种:a.窗函数设计法;b.频率

抽样发;c.最小平法抽样法;这里我主要讨论在MATLAB环境下通过调用信号分析与处理工具箱的几类窗函数来设计滤波器并分析与比较其性能。窗函数法设计FIR滤波器的一般步骤如下: a. 根据实际问题确定要设计的滤波器类型; b. 根据给定的技术指标,确定期望滤波器的理想频率特性;c. 求期望滤波器的单位脉冲响应;d. 求数字滤波器的单位脉冲响应; e. 应用。常用的窗函数有(1)Hanningwindoww(n)?[?((2)Hammingw indoww(n)?[?((3)Balckmanwindoww(n)?[ ?((4)KaiserwindowI0{?1?[2n/(N?1)]2}w(n )?RN(n)I0(?)式中I0(x)是零阶Bessel函数,可定义为()2?n4?n)?()]RN(n)N?1N?1()2?n)]RN(n)N ?1() ?nN?1)]RN(n)() (x/2)m2I0(x)?1??m!m?1? 当x?0时与矩形窗一致;当x?时与海明窗结果相同;当x?时与布莱克曼窗结果相同。3.窗函数的选择标准 1. 较低的旁瓣

有源带通滤波器设计报告

有源带通滤波器设计报告 学生姓名崔新科 同组者王霞吴红娟 指导老师王全州

摘要 该设计利用模拟电路的相关知识,设定上线和下限频率,采用开环增益80dB 以上的集成运算放大器,设计符合要求的带通滤波器。再利用Multisim 仿真出滤波电路的波形和测量幅频特性。通过仿真和成品调试表明设计的有源滤波器可以基本达到所要求的指标。其主要设计内容: 1.确定有源滤波器的上、下限频率; 2.设计符合条件的有源带通滤波器;- 3.测量设计的有源滤波器的幅频特性; 4.制作与调试; 5. 总结遇到的问题和解决的方法。 关键词:四阶电路有源带通滤波器极点频率 The use of analog circuit design knowledge, on-line and set the lower limit frequency, the use of open-loop gain of 80dB or more integrated operational amplifier designed to meet the requirements of the bandpass filter. Re-use Multisim circuit simulation waveform and filter out the measurement of amplitude-frequency characteristics. Finished debugging the simulation and design of active filters that can basically meet the required targets. The main design elements: 1. Determine the active filter, the lower limit frequency; 2. Designed to meet the requirements of the active band-pass filter; - 3. Designed to measure the amplitude-frequency characteristics of active filters; 4. Production and commissioning; 5 summarizes the problems and solutions. Keywords: fourth-order active band-pass filter circuit pole frequency

实验四 用窗函数法设计FIR数字滤波器

实验四 用窗函数法设计FIR 数字滤波器 实验项目名称:用窗函数法设计FIR 数字滤波器 实验项目性质:验证性实验 所属课程名称:数字信号处理 实验计划学时:2 一. 实验目的 (1)掌握用窗函数法设计FIR 数字滤波器的原理与方法。 (2)熟悉线性相位FIR 数字滤波器的特性。 (3)了解各种窗函数对滤波特性的影响。 二. 实验容和要求 (1) 复习用窗函数法设计FIR 数字滤波器一节容,阅读本实验原理,掌握设计步骤。 (2) 用升余弦窗设计一线性相位低通FIR 数字滤波器,截止频率 rad c 4 π ω= 。窗口长度N =15,33。要求在两种窗口长度情况下,分别求出()n h ,打印出相应的幅频特性和相频特性曲线,观察3dB 带宽和20dB 带宽。总结窗口长度N 对滤波器特性的影响。 设计低通FIR 数字滤波器时,一般以理想低通滤波特性为逼近函数()ωj e H ,即 ()?????≤<≤=-π ωωωωωα ω c c j j d ,,e e H 0 其中2 1 -= N α ()() ()[]() a n a n d e e d e e H n h c j j j j d d c c --= = = ??- -- πωωπ ωπ ωαωω ωαωπ π ωsin 2121

(3) 33=N ,4πω=c ,用四种窗函数设计线性相位低通滤波器,绘制相应的幅频特性曲线,观察3dB 带宽和20dB 带宽以及阻带最小衰减,比较四种窗函数对滤波器特性的影响。 三. 实验主要仪器设备和材料 计算机,MATLAB6.5或以上版本 四. 实验方法、步骤及结果测试 如果所希望的滤波器的理想的频率响应函数为()ωj d e H ,则其对应的单位脉冲响应为 ()()ωπ ω ωπ πd e e H n h j j d d ?- = 21 (4.1) 窗函数设计法的基本原理是用有限长单位脉冲响应序列()n h 逼近 ()n h d 。由于()n h d 往往是无限长序列,而且是非因果的,所以用窗函数() n ω将()n h d 截断,并进行加权处理,得到: ()()()n n h n h d ω= (4.2) ()n h 就作为实际设计的FIR 数字滤波器的单位脉冲响应序列,其频率 响应函数()ωj e H 为 ()()n j N n j e n h e H ωω ∑-==1 (4.3) 式中,N 为所选窗函数()n ω的长度。 我们知道,用窗函数法设计的滤波器性能取决于窗函数()n ω的类型及窗口长度N 的取值。设计过程中,要根据对阻带最小衰减和过渡带宽度的

带通滤波器的设计

目录 一.设计概述 二.设计任务及要求 2.1 设计任务 2.2 设计要求 三.设计方案 3.1设计结构 3.2元件参数的理论推导 3.3仿真电路构建 3.4仿真电路分析四.所用器件 五.实验结果 5.1 实验数据记录 5.2 实验数据分析六.实验总结 6.1 遇到的主要问题 6.2 解决问题的措施 6.3 实验反思与收获 附图 参考文献

一.设计概述 根据允许的通过的频率范围,可以将滤波器分为低通滤波器,高通滤波器,带通滤波器和带阻滤波器4种。其中,带通滤波器是指允许某一频率范围内的频率分量通过,其他范围的频率分量衰减到极低水平的滤波器。 在滤波器中,信号能够通过的范围成为通频带或通带,信号受到很大衰减或完全被抑制的频率范围成为阻带,通带和阻带之间的界限称为截止频率。对于一个理想的带通滤波器,通带范围内则完全平坦,对传输信号基本没有增益的衰减作用,其次,通带之外的所有频率均能被完全衰减掉,通带和阻带之间存在一定的过渡带。 在带通滤波器的实际设计过程中,主要参数包括中心频率f0,频带宽度BW,上限截止频率fH和下限截止频率fL。一般情况下,为使滤波器在任意频段都具有良好的频率分辨能力,可采用固定带宽带通滤波器(如收音机的选频)。所选带宽越窄,则频率选择能力越高。但为了覆盖所要检测的整个频率范围,所需要的滤波器数量就很大。因此,在很多场合,固定带宽带通滤波器不一定做成固定中心频率的,而是利用一个参考信号,使滤波器中心频率跟随参考信号的频率而变化,其中,参考信号是由信号发生器提供的。上述可便中心频率的固定带宽带通滤波器,经常用于滤波和扫描跟踪滤波应用中。 二.设计任务及要求 1)设计任务 带通滤波器的设计方案有很多,本实验将采用高通滤波器和低通滤波器级联的设计方案实现一个带通滤波器,通过多级反馈,减少干扰信号对滤波器的影响。为了检测滤波电路的通带特性,设计一个带宽检测电路,通过发光二极管的亮灭近似检测电路的带宽范围。 设计要求 2)设计要求 (1)性能指标要求 1.输入信号:有效值为1V的电压信号。 2.输出信号中心频率f0通过开关切换,分别为500Hz 1.5KHz 3KHz 10KHz 误差10%。 3.带通滤波器带宽BW

(整理)带通滤波器设计

实验八 有源滤波器的设计 一.实验目的 1. 学习有源滤波器的设计方法。 2. 掌握有源滤波器的安装与调试方法。 3. 了解电阻、电容和Q 值对滤波器性能的影响。 二.预习要求 1. 根据滤波器的技术指标要求,选用滤波器电路,计算电路中各元件的数值。设计出 满足技术指标要求的滤波器。 2. 根据设计与计算的结果,写出设计报告。 3. 制定出实验方案,选择实验用的仪器设备。 三.设计方法 有源滤波器的形式有好几种,下面只介绍具有巴特沃斯响应的二阶滤波器的设计。 巴特沃斯低通滤波器的幅频特性为: n c uo u A j A 21)(??? ? ??+= ωωω , n=1,2,3,. . . (1) 写成: n c uo u A j A 211) (??? ? ??+=ωωω (2) )(ωj A u 其中A uo 为通带内的电压放大倍数,ωC A uo 为截止角频率,n 称为滤波器的阶。从(2) 式中可知,当ω=0时,(2)式有最大值1; 0.707A uo ω=ωC 时,(2)式等于0.707,即A u 衰减了3dB ;n 取得越大,随着ω的增加,滤波器的输出电压衰减越快,滤波器的幅频特性越接近于理想特性。如图1所示。ω 当 ω>>ωC 时, n c uo u A j A ??? ? ??≈ωωω1 )( (3) 图1低通滤波器的幅频特性曲线

两边取对数,得: lg 20c uo u n A j A ωω ωlg 20)(-≈ (4) 此时阻带衰减速率为: -20ndB/十倍频或-6ndB/倍频,该式称为衰减估算式。 表1列出了归一化的、n 为1 ~ 8阶的巴特沃斯低通滤波器传递函数的分母多项式。 在表1的归一化巴特沃斯低通滤波器传递函数的分母多项式中,S L = c s ω,ωC 是低通 滤波器的截止频率。 对于一阶低通滤波器,其传递函数: c c uo u s A s A ωω+= )( (5) 归一化的传递函数: 1 )(+= L uo L u s A s A (6) 对于二阶低通滤波器,其传递函数:2 22)(c c c uo u s Q s A s A ωωω++ = (7) 归一化后的传递函数: 1 1)(2 ++= L L uo L u s Q s A s A (8) 由表1可以看出,任何高阶滤波器都可由一阶和二阶滤波器级联而成。对于n 为偶数的高阶滤波器,可以由2n 节二阶滤波器级联而成;而n 为奇数的高阶滤波器可以由2 1-n 节二

实验四 窗函数法设计FIR数字滤波器

实验四 窗函数法设计FIR 数字滤波器 一、实验目的 1、掌握窗函数法设计FIR 数字滤波器的原理及具体方法。 2、掌握频率取样法设计FIR 数字滤波器的原理和基本方法。 3、学习利用窗函数法和频率取样法设计低通、带通、高通、带阻数字滤波器。 二、实验环境 计算机、MATLAB 软件 三、实验基础理论 窗函数设计FIR 滤波器 1.基本原理 窗函数设计法的基本思想为,首先选择一个适当的理想的滤波器()j d H e ω ,然后 用窗函数截取它的单位脉冲响应(n)d h ,得到线性相位和因果的FIR 滤波器。这种方法的重点是选择一个合适的窗函数和理想滤波器,使设计的滤波器的单位脉冲响应逼近理想滤波器的单位脉冲响应。 2.设计步骤 (1)给定理想滤波器的频率响应()j d H e ω ,在通带上具有单位增益和线性相位, 在阻带上具有零响应。一个带宽为()c c ωωπ<的低通滤波器由下式给定: π ωωωωωωω≤<=≤=-||,0)(,||,)(c j d c ja j d e H e e H 其中α为采样延迟,其作用是为了得到一个因果系统。 (2)确定这个滤波器的单位脉冲响应 ) ()) (sin()(a n a n n h c d --= πω 为了得到一个(n)h 长度为N 的因果的线性相位FIR 滤波器,我们令 2 1 -= N a (3)用窗函数截取(n)d h 得到所设计FIR 数字滤波器:)()()(n R n h n h N d = 3.窗函数的选择 常用的窗函数有矩形(Rectangular )窗,汉宁(Hanning )窗,海明(Hamming )窗、布莱克曼(Blackman )窗、凯瑟(Kaiser )窗等 表4-1 MATLAB 中产生窗函数的命令

窗函数设计低通滤波器 电信课设

XXXX大学 课程设计报告 学生:xxx 学号:xxx 专业班级:电子信息工程 课程名称:数字信号处理课程设计

学年学期20XX——20XX 学年第X学期指导教师:xxx 2014年6月

课程设计成绩评定表

目录 1. 窗函数设计低通滤波器 1.1设计目的 (1) 1.2设计原理推导与计算 (1) 1.3设计容与要求 (2) 1.4设计源程序与运行结果 (3) 1.5思考题 (10) 2. 用哈明窗设计FIR带通数字滤波器 2.1设计要求 (14) 2.2设计原理和分析 (14) 2.3详细设计 (15) 2.4调试分析及运行结果 (15) 2.5心得体会 (17) 参考文献 (17)

1.窗函数设计低通滤波器 1.1设计目的 1. 熟悉设计线性相位数字滤波器的一般步骤。 2. 掌握用窗函数法设计FIR 数字滤波器的原理和方法。 3. 熟悉各种窗函数的作用以及各种窗函数对滤波器特性的影响。 4. 学会根据指标要求选择合适的窗函数。 1.2设计原理推导与计算 如果所希望的滤波器的理想的频率响应函数为() ωj d e H ,则其对应的单位脉冲响应为 ()() ωπ ωωπ π d e e H n h j j d d ?- = 21 (4.1) 窗函数设计法的基本原理是设计设计低通FIR 数字滤波器时,一般以理想低通滤波特性为逼近函数() ωj e H ,即 ()?????≤<≤=-π ωωωωωα ω c c j j d ,, e e H 0,其中21-=N α ()() ()[]() a n a n d e e d e e H n h c j j j j d d c c --= = = ??- -- πωωπ ωπ ωαωω ωαωπ π ωsin 2121 用有限长单位脉冲响应序列()n h 逼近()n h d 。由于()n h d 往往是无限长序列,而且是非因果的,所以用窗函数()n ω将()n h d 截断,并进行加权处理,得到: ()()()n n h n h d ω= (4.2) ()n h 就作为实际设计的FIR 数字滤波器的单位脉冲响应序列,其频率响应函 数() ωj e H 为 ()()n j N n j e n h e H ωω ∑-==10 (4.3) 式中,N 为所选窗函数()n ω的长度。

有源带通滤波器设计

二阶有源模拟带通滤波器设计 摘要 滤波器是一种具有频率选择功能的电路,它能使有用的频率信号通过。而同时抑制(或衰减)不需要传送频率范围内的信号。实际工程上常用它来进行信号处理、数据传送和抑制干扰等,目前在通讯、声纳、测控、仪器仪表等领域中有着广泛的应用。 以往这种滤波电路主要采用无源元件R、L和C组成,60年代以来,集成运放获得迅速发展,由它和R、C组成的有源滤波电路,具有不用电感、体积小、重量轻等优点。此外,由于集成运放的开环电压增益和输入阻抗都很高,输出阻抗比较低,构成有源滤波电路后还具有一定的电压放大和缓冲作用。 通常用频率响应来描述滤波器的特性。对于滤波器的幅频响应,常把能够通过信号的频率范围定义为通带,而把受阻或衰减信号的频率范围称为阻带,通带和阻带的界限频率叫做截止频率。 滤波器在通带内应具有零衰减的幅频响应和线性的相位响应,而在阻带内应具有无限大的幅度衰减。按照通带和阻带的位置分布,滤波器通常分为低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器。文中结合实例,介绍了设计一个二阶有源模拟带通滤波器。 设计中用RC网络和集成运放组成,组成电路选用LM324不仅可以滤波,还可以进行放大。 关键字:带通滤波器 LM324 RC网络

目录 目录 (2) 第一章设计要求 (3) 1.1基本要求 (3) 第二章方案选择及原理分析 (4) 2.1.方案选择 (4) 2.2 原理分析 (5) 第三章电路设计 (7) 3.1 实现电路 (7) 3.2参数设计 (7) 3.3电路仿真 (9) 1.仿真步骤及结果 (9) 2.结果分析 (11) 第四章电路安装与调试 (12) 4.1实验安装过程 (12) 4.2 调试过程及结果 ..................................................................................................... 错误!未定义书签。 4.2.1 遇到的问题 .................................................................................................. 错误!未定义书签。 4.2.2 解决方法 ...................................................................................................... 错误!未定义书签。 4.2.3 调试结果与分析 (12) 结论 (13) 参考文献 (14)

绝对经典的低通滤波器设计报告

经典 无源低通滤波器的设计

团队:梦知队 团结奋进,求知创新,追求卓越,放飞梦想 队员: 日期:2010.12.10 目录 第一章一阶无源RC低通滤波电路的构建 (3) 1.1理论分析 (3) 1.2电路组成 (4) 1.3一阶无源RC低通滤波电路性能测试 (5) 1.3.1正弦信号源仿真与实测 (5) 1.3.2三角信号源仿真与实测 (10) 1.3.3方波信号源仿真与实测 (15) 第二章二阶无源LC低通滤波电路的构建 (21) 2.1理论分析 (21) 2.2电路组成 (22) 2.3二阶无源LC带通滤波电路性能测试 (23) 2.3.1正弦信号源仿真与实测 (23) 2.3.2三角信号源仿真与实测 (28)

2.3.3方波信号源仿真与实测 (33) 第三章结论与误差分析 (39) 3.1结论 (39) 3.2误差分析 (40) 第一章一阶无源RC低通滤波电路的构建1.1理论分析 滤波器是频率选择电路,只允许输入信号中的某些频率成分通过,而阻止其他频率成分到达输出端。也就是所有的频率成分中,只是选中的部分经过滤波器到达输出端。 低通滤波器是允许输入信号中较低频率的分量通过而阻止较高频率的分量。 图1RC低通滤波器基本原理图 当输入是直流时,输出电压等于输入电压,因为Xc无限大。当输入

频率增加时,Xc减小,也导致Vout逐渐减小,直到Xc=R。此时的频率为滤波器的特征频率fc。 解出,得: 在任何频率下,应用分压公式可得输出电压大小为: 因为在=时,Xc=R,特征频率下的输出电压用分压公式可以表述为: 这些计算说明当Xc=R时,输出为输入的70.7%。按照定义,此时的频率称为特征频率。 1.2电路组成

信号与系统综合实验报告-带通滤波器的设计DOC

广州大学 综合设计性实验 报告册 实验项目选频网络的设计及应用研究 学院物电学院年级专业班电子131 姓名朱大神学号成绩 实验地点电子楼316 指导老师

《综合设计性实验》预习报告 实验项目:选频网络的设计及应用研究 一 引言: 选频网络在信号分解、振荡电路及其收音机等方面有诸多应用。比如,利用选频网络可以挑选出一个周期信号中的基波和高次谐波。选频网络的类型和结构有很多,本实验将通过设计有源带通滤波器实现选频。 二 实验目的: (1)熟悉选频网络特性、结构及其应用,掌握选频网络的特点及其设计方法。 (2)学会使用交流毫伏表和示波器测定选频网络的幅频特性和相频特性。 (3)学会使用Multisim 进行电路仿真。 三 实验原理: 带通滤波器: 这种滤波器的作用是只允许在某一个通频带范围内的信号通过,而比通频带下限频率低和比上限频率高的信号均加以衰减和抑制。 典型的带通滤波器可以从二阶低通滤波器中将其中一级改成高通而成,如图1所示。 电路性能参数可由下面各式求出。 通带增益:CB R R R R A f vp 144+= 其中B 为通频带宽。 中心频率:)1 1(121 3 12 20R R C R f += π

通带宽度:)2 1(14 321R R R R R C B f -+= 品质因数:B f Q 0 = 此电路的优点是,改变f R 和4R 的比值,就可以改变通带宽度B 而不会影响中心频率0f 。 四 实验内容: 设计一个中心频率Hz f 20000=,品质因数5>Q 的带通滤波器。 五 重点问题: (1)确定带通滤波器的中心频率、上限频率及下限频率。 (2)验证滤波器是否能筛选出方波的三次谐波。 六 参考文献: [1]熊伟等.Multisim 7 电路设计及仿真应用.北京:清华大学出版社,2005. [2]吴正光,郑颜.电子技术实验仿真与实践.北京:科学出版社,2008. [4]童诗白等.模拟电子技术基础(第三版).北京:高等教育出版社, 2001. 图1 二阶带通滤波器

实验六、用窗函数法设计FIR滤波器分析解析

实验六 用窗函数法设计 FIR 滤波器 一、实验目的 (1) 掌握用窗函数法设计FIR 数字滤波器的原理和方法。 (2) 熟悉线性相位FIR 数字滤波器特性。 (3) 了解各种窗函数对滤波特性的影响。 二、实验原理 滤波器的理想频率响应函数为H d (e j ω ),则其对应的单位脉冲响应为: h d (n) = ?-π π ωωωπ d e e H n j j d )(21 窗函数设计法的基本原理是用有限长单位脉冲响应序列h(n)逼h d (n)。由于h d (n)往往是无 限长序列,且是非因果的,所以用窗函数。w(n)将h d (n)截断,并进行加权处理: h(n) = h d (n) w(n) h(n)就作为实际设计的FIR 数字滤波器的单位脉冲响应序列,其频率响应函数H(e j ω )为: H(e j ω ) = ∑-=-1 )(N n n j e n h ω 如果要求线性相位特性,则h (n )还必须满足: )1()(n N h n h --±= 可根据具体情况选择h(n)的长度及对称性。 用窗函数法设计的滤波器性能取决于窗函数w(n)的类型及窗口长度N 的取值。设计过程中,要根据对阻带最小衰减和过渡带宽度的要求选择合适的窗函数类型和窗口长度N 。 三、实验步骤 1. 写出理想低通滤波器的传输函数和单位脉冲响应。 2. 写出用四种窗函数设计的滤波器的单位脉冲响应。 3. 用窗函数法设计一个线性相位FIR 低通滤波器,用理想低通滤波器作为逼近滤波器,截止频率ωc =π/4 rad ,选择窗函数的长度N =15,33两种情况。要求在两种窗口长度下,分别求出h(n),打印出相应的幅频特性和相频特性曲线,观察3dB 带宽和阻带衰减; 4 用其它窗函数(汉宁窗(升余弦窗)、哈明窗(改进的升余弦窗)、布莱克曼窗) 设计该滤波器,要求同1;比较四种窗函数对滤波器特性的影响。 四、实验用MATLAB 函数 可以调用MATLAB 工具箱函数fir1实现本实验所要求的线性相位FIR-DF 的设计,调用一维快速傅立叶变换函数fft 来计算滤波器的频率响应函数。

带通滤波电路设计

带通滤波电路设计一.设计要求 (1)信号通过频率范围 f 在100 Hz至10 kHz之间; (2)滤波电路在 1 kHz 电路的幅频衰减应当在 的幅频响应必须在± 1 kHz 时值的± 3 dB 1 dB 范围内,而在 范围内; 100 Hz至10 kHz滤波 (3)在10 Hz时幅频衰减应为26 dB ,而在100 kHz时幅频衰减应至少为16 dB 。 二.电路组成原理 由图( 1)所示带通滤波电路的幅频响应与高通、低通滤波电路的幅频响应进行比较, 不难发现低通与高通滤波电路相串联如图(2),可以构成带通滤波电路,条件是低通滤波电路的截止角频率 W H大于高通电路的截止角频率 W L,两者覆盖的通带就提供了一个带通响应。 V I V O 低通高通 图( 1) 1 W H低通截止角频率 R1C1 1 W L高通截止角频率 R2C2 必须满足W L

│A│ O │A│ O │A│ O 低通 W w H 高通 W w L 带通 W W w L H 图( 2) 三.电路方案的选择 参照教材 10.3.3 有源带通滤波电路的设计。这是一个通带频率范围为100HZ-10KHZ的带通滤波电路,在通带内我们设计为单位增益。根据题意,在频率低端f=10HZ 时,幅频响应至少衰减 26dB。在频率高端 f=100KHZ 时,幅频响应要求衰减不小于16dB。因此可以选择一个二阶高通滤波电路的截止频率fH=10KHZ,一个二阶低通滤波电路的fL=100HZ,有源器件仍选择运放 LF142,将这两个滤波电路串联如图所示,就构成了所要求的带通滤波电路。 由教材巴特沃斯低通、高通电路阶数n 与增益的关系知 A vf1 =1.586 ,因此,由两级串联的带通滤波电路的通带电压增益(Avf1 ) 2=( 1.586 )2=2.515, 由于所需要的通带增益为0dB, 因此在低通滤波器输入部分加了一个由电阻R1、 R2组成的分压器。

带通滤波器设计模拟电子技术课程设计报告大学论文

模拟电子技术课程设计报告带通滤波器设计 班级:自动化1202 姓名:杨益伟 学号:120900321 日期:2014年7月2日 信息科学与技术学院

目录 第一章设计任务及要求 1、1设计概述------------------------------------3 1、2设计任务及要求------------------------------3 第二章总体电路设计方案 2、1设计思想-----------------------------------4 2、2各功能的组成-------------------------------5 2、3总体工作过程及方案框图---------------------5 第三章单元电路设计与分析 3、1各单元电路的选择---------------------------6 3、2单元电路软件仿真---------------------------8 第四章总体电路工作原理图及电路仿真结果 4、1总体电路工作原理图及元件参数的确定---------9 4、2总体电路软件仿真---------------------------11 第五章电路的组构与调试 5、1使用的主要仪器、仪表-----------------------12 5、2测试的数据与波形---------------------------12 5、3组装与调试---------------------------------14 5、4调试出现的故障及解决方法-------------------14 第六章设计电路的特点及改进方向 6、1设计电路的特点及改进方向-------------------14 第七章电路元件参数列表 7、1 电路元件一览表---------------------------15 第八章结束语 8、1 对设计题目的结论性意见及改进的意向说明----16 8、2 总结设计的收获与体会----------------------16 附图(电路仿真总图、电路图) 参考文献

带通滤波器的设计和仿真

带通滤波器的设计和仿真 学院信息学院 姓名吴建亮 学号 201203090224 班级电信1202 时间 2014年10月 1.设计要求 设计带通为300Hz~10KHz的带通滤波器并仿真。 2.原理与方案 2.1工作原理: 带通滤波器的作用是只允许在某一个通频带范围内的信号通过,而比通频带下限频率低和比上限频率高的信号均加以衰减或抑制,本实验通过一个4阶低通滤波器和一个4阶高通滤波器的级联实现带通滤波器。 2.2总体方案 易知低通滤波电路的截止角频率ωH大于高通滤波电路的截止角频率ωn,两者覆盖的通带就提供了一个带通响应。先设计4阶的低通滤波器,截止频率,选取第一级高通滤波器的,第二级的高通滤波器的。 主要参数: 电容则 基准电阻, ,取标称值2400pF, ,取标称值14.7kΩ, ,取标称值14.7kΩ, ,取标称值7.32kΩ,

,取标称值6.04kΩ, , ,取标称值0.013μF, ,取标称值3.01?Ω, 同理,设计一个4阶高通滤波器,通带增益,截止频率,选取第一级高通滤波器的,第二级的高通滤波器的。 主要参数如下: 电容, ,取标称值10kΩ, ,取标称值27kΩ, ,取标称值3.9kΩ, ,取标称值62kΩ。 3 电路设计 图3-1 高通滤波器 图3-2 低通滤波器

如上图3-1与图3-2所示为滤波器的电路,函数信号发生器生成信号经过级联在一起的4阶低通、高通滤波器后完成滤波。 4仿真、分析 图4-1,图4-2,图4-3为频率分别为300Hz、1kHz与10kHz时的示波器波形显示,其输入的正弦信号的幅值均为2V,滤波器的仿真结果符合预期结果。 图4-1 时滤波器仿真结果 图 4-2 f=1000Hz滤波器仿真结果 图4-3 f=10kHz滤波器仿真结果 图4-4 下限截止频率

窗函数法设计FIR数字滤波器

数字信号处理实验报告 ---实验4窗函数法设计FIR数字滤波器 一、实验目的 1.了解常用的几种窗函数,能正确选择适当的窗函数进行滤波器设计; 2.掌握窗函数法设计数字低通滤波器。 二、实验原理 1.常用的窗函数: 矩形窗函数为boxcar和rectwin,调用格式: w= boxcar(N) w= rectwin(N) 其中N是窗函数的长度,返回值w是一个N阶的向量。 三角窗函数为triang,调用格式: w= triang(N) 汉宁窗函数为hann,调用格式: w= hann(N) 海明窗函数为hamming,调用格式: w= hamming(N) 2.各个窗函数的性能比较

三、实验内容 题一:生成四种窗函数:矩形窗、三角窗、汉宁窗、海明窗,并观察其频率响应。 题二:根据下列技术指标,设计一个FIR数字低通滤波器:wp=0.2π,ws=0.4π,ap=0.25dB, as=50dB,选择一个适当的窗函数,确定单位冲激响应,绘出所设计的滤波器的幅度响应。 四、上机程序及运行结果 题一:n=30; %矩形窗及其频响 window1=rectwin(n); [h1,w1]=freqz(window1,1); subplot(4,2,1); stem(window1);title('矩形窗');subplot(4,2,2); plot(w1/pi,20*log(abs(h1))/abs(h1(1)));title('矩形窗频响'); %三角窗及其频响 window2=triang(n); [h2,w2]=freqz(window2,1); subplot(4,2,3);stem(window2);title('三角窗'); subplot(4,2,4); plot(w2/pi,20*log(abs(h2))/abs(h2(1)));title('三角窗频响'); %汉宁窗及其频响 window3=hann(n); [h3,w3]=freqz(window3,1); subplot(4,2,5);stem(window3);title('汉宁窗'); subplot(4,2,6); plot(w3/pi,20*log(abs(h3))/abs(h3(1)));title('汉宁窗频响'); %海明窗频响 window4=hamming(n);

带通滤波器设计步骤

带通滤波器设计步骤 1、根据需求选择合适的低通滤波器原型 2、把带通滤波器带宽作为低通滤波器的截止频率,根据抑制点的频率距离带通滤波器中心频点距离的两倍作为需要抑制的频率,换算抑制频率与截止频率的比值,得出m 的值,然后根据m 值选择低通滤波器的原型参数值。 滤波器的时域特性 任何信号通过滤波器都会产生时延。Bessel filter 是特殊的滤波器在于对于通带内的所有频率而言,引入的时延都是恒定的。这就意味着相对于输入,输出信号的相位变化与工作的频率是成比例的。而其他类型的滤波器(如Butterworth, Chebyshev,inverse Chebyshev,and Causer )在输出信号中引入的相位变化与频率不成比例。相位随频率变化的速率称之为群延迟(group delay )。群延迟随滤波器级数的增加而增加。 模拟滤波器的归一化 归一化的滤波器是通带截止频率为w=1radian/s, 也就是1/2πHz 或约0.159Hz 。这主要是因为电抗元件在1弧度的时候,描述比较简单,XL=L, XC=1/C ,计算也可以大大简化。归一化的无源滤波器的特征阻抗为1欧姆。归一化的理由就是简化计算。 Bessel filter 特征:通带平坦,阻带具有微小的起伏。阻带的衰减相对缓慢,直到原理截止频率高次谐波点的地方。原理截止频率点的衰减具有的经验公式为n*6dB/octave ,其中,n 表示滤波器的阶数,octave 表示是频率的加倍。例如,3阶滤波器,将有18dB/octave 的衰减变化。正是由于在截止频率的缓慢变化,使得它有较好的时域响应。 Bessel 响应的本质截止频率是在与能够给出1s 延迟的点,这个点依赖于滤波器的阶数。 逆切比雪夫LPF 原型参数计算公式(Inverse Chebyshev filter parameters calculate equiations ) ) (cosh )(cosh 11Ω=--Cn n 其中 1101.0-=A Cn , A 为抑制频率点的衰减值,以dB 为单位;Ω为抑制频率与截止频率的比值 例:假设LPF 的3dB 截止频率为10Hz,在15Hz 的频点需要抑制20dB,则有: 95.91020*1.0==Cn ;Ω=15/10=1.5 1.39624.0988.2) 5.1(cosh )95.9(cosh 11===--n ,因此,滤波器的阶数至少应该为4

带通滤波器设计实验报告

电子系统设计实践 报告 实验项目带通功率放大器设计学校宁波大学科技学院 学院理工学院 班级12自动化2班 姓名woniudtk 学号12******** 指导老师李宏 时间2014-12-4

一、设计课题 设计并制作能输出0.5W功率的语音放大电路。该电路由带通滤波器和功率放大器构成。 二、设计要求 (1)电路采用不超过12V单(或双)电源供电; (2)带通滤波器:通带为300Hz~3.4kHz,滤波器阶数不限;增益为20dB; (3)最大输出额定功率不小于0.5W,失真度<10%(示波器观察无明显失真);负载(喇叭)额定阻抗为8?。 (4)功率放大器增益为26dB。 (5)功率放大部分允许采用集成功放电路。 三、电路测试要求 (1)测量滤波器的频率响应特性,给出上、下限截止频率、通带的增益; (2)在示波器观察无明显失真情况下,测量最大输出功率 (3)测量功率放大器的电压增益(负载:8?喇叭;信号频率:1kHz); 四、电路原理与设计制作过程 4.1 电路原理 带通功率放大器的原理图如下图1所示。电路有两部分构成,分别为带通滤波器和功率放大器。 图1 滤波器电路的设计选用LM358双运放设计电路。LM358是一个高输入阻抗、高共模抑制比、低漂移的小信号放大电路。高输入阻抗使得运放的输入电流比较小,有利于增大放大电路对前级电路的索取信号的能力。在信号的输入的同时会不可避免的掺杂着噪声和温漂而影响信号的放大,因此高共模抑制比、低温漂的作用尤为重要。 带通滤波器的设计是由上限截止频率为3400HZ的低通滤波器和下限截止频率为300HZ 的高通滤波器级联而成,因此,设计该电路由低通滤波器和高通滤波器组合成二阶带通滤波器(巴特沃斯响应)。 功率放大电路运用LM386功放,该功放是一种音频集成功放,具有自身功耗低、电压增益可调整、电源电压范围大、外接元件少和总谐波失真小等优点,广泛应用于录音机和收音机之中。 4.2电路设计制作 4.2.1带通滤波电路设计 (1)根据设计要求,通带频率为300HZ~2.4KHZ,滤波器阶数不限,增益为 20dB,所以采取二阶高通和二阶低通联级的设计方案,选择低通放大十倍。高通不放大。

微带线带通滤波器的ADS设计

应用ADS设计微带线带通滤波器 1、微带带通微带线的基本知识 微波带通滤波器是应用广泛、结构类型繁多的微波滤波器,但适合微带结构的带通滤波器结构就不是那么多了,这是由于微带线本身的局限性,因为微带结构是个平面电路,中心导带必须制作在一个平面基片上,这样所有的具有串联短截线的滤波器都不能用微带结构来实现;其次在微带结构中短路端不易实现和精确控制,因而所有具有短路短截线和谐振器的滤波器也不太适合于微带结构。 微带线带通滤波器的电路结构的主要形式有5种: 1、电容间隙耦合滤波器 带宽较窄,在微波低端上显得太长,不够紧凑,在2GH以上有辐射损耗。 2、平行耦合微带线带通滤波器 窄带滤波器,有5%到25%的相对带宽,能够精确设计,常为人们所乐用。但其在微波低端显得过长,结构不够紧凑;在频带较宽时耦合间隙较小,实现比较困难。 (刃耦合微幣线滤彼器 3、发夹线带通滤波器 把耦合微带线谐振器折迭成发夹形式而成。这种滤波器由于容易激起表面波,性能不够理想,故常把它与耦合谐振器混合来用,以防止表面波的直接耦合。这种滤波器的精确设计较难。

(3)岌夬线带通滤波器 4、1/4波长短路短截线滤波器 (4)1/4波长您路短戡线湛枝器 5、半波长开路短截线滤波器 (5)1/2波长开路短截线滤波器 下面主要介绍平行耦合微带线带通滤波器的设计,这里只对其整个设计过程和方法进行简单的介绍。 2、平行耦合线微带带通滤波器 平行耦合线微带带通滤波器是由几节半波长谐振器组合而成的,它不要求对 地连接,结构简单,易于实现,是一种应用广泛的滤波器。整个电路可以印制在很薄的介质基片上(可以簿到1mr以下),故其横截面尺寸比波导、同轴线结构的小得多;其纵向尺寸虽和工作波长可以比拟,但采用高介电常数的介质基片,使线上的波长比自由空间小了几倍,同样可以减小;此外,整个微带电路元件共用接地板,只需由导体带条构成电路图形,结构大为紧凑,从而大大减小了体积和重量。 关于平行耦合线微带带通滤波器的设计方法,已有不少资料予以介绍。但是,在设计过程中发现,到目前为止所查阅到的各种文献,还没有一种能够做到准确设计。在经典的工程设计中,为避免繁杂的运算,一般只采用简化公式并查阅图表,这就造成较大的误差。而使用电子计算机进行辅助设计时,则可以力求数学模型精确,而不追求过分的简化。基于实际设计的需要,我对于平行耦合线微带

二阶有源带通滤波器介绍

2014-2015第二学期 北京工业大学 电子技术课程设计报告 题目二阶有源带通滤波器 专业电子信息工程 学号 ******** 姓名 XX 指导教师 XXXX

电源滤波器是由电容、电感和电路组成的滤波电路。滤波器可以对电源线中特定频率的频点或该频点以外的频率进行有效滤除,得到一个特定频率的电源信号,或消除一个特定频率后的电源信号。滤波器在通信技术、测量技术、控制系统等领域有着广泛的应用。由有源器件和电阻、电容构成的滤波器称为RC 有源滤波器。滤波器的分类很多,根据滤波器对信号频率选择通过的区域,可分为低通、高通、带通和带阻等四种滤波器;按使用的滤波元件不同,可分为LC 滤波器、RC 滤波器、RLC 滤波器;有源滤波器还分为一阶、二阶和高阶滤波器,阶数越高,滤波电路幅频特性过渡带内曲线越陡,形状越接近理想。 本实验设计了二阶RC 有源带通滤波器,并利用Multisim12.0 对实验进行仿真演示,列出了具体的分析与设计方法。 English abstract The power filter is composed of capacitor, inductor and circuit filter circuit. The filter can be outside the power line frequency specific frequency or the frequency of frequency were effectively filter, a specific frequency power signal, or remove a specific frequency power 1signals. Filter in communication technology, measurement technology, control systems and other fields have a wide range of applications. A filter called RC active filter, which is composed of an active device and a resistor and a capacitor. The classification of the filter, according to filter the signal frequency selection through a region can be divided into low pass, high pass, band pass and band stop and other four kinds of filter; according to the different use of the filter element can be divided into LC filters, RC filter and RLC filter; active power filter is first order, second order and higher order filter, the higher order, filter circuit amplitude frequency characteristic transition zone curve is steeper, the shape is more close to the ideal. In this experiment, the two order RC active band pass filter is designed, and the Multisim12.0 is used to carry out the simulation demonstration, and the specific analysis and design method are listed.

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