原创 滤波器学习总结

2011-2-14 10:21 2879 5 5 分类: 工程师职场

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滤波器常用参数的定义:


 



截止频率Fc,是指滤波器响应曲线在通带内下降到误差带以外的频率点(在巴特沃斯滤波器中被称作3dB点)。


阻带频率Fs,是指滤波器响应曲线在阻带内达到最小衰减的频率点。


通带纹波Amax,是指同带内响应的起伏。


最小阻带衰减Amin,是指阻带内最小信号衰减。


 


关于Fo和Q的理解


Fo表示滤波器的的截止频率,通常通常滤波器响应曲线从通带下降3dB的频率点定义为Fo,有时也把频率响应曲线下降到通带外的频率点定义为Fo。


       Q表示滤波器的品质因数,如果Q>0.707,滤波器响应曲线中出现尖峰;如果Q<0.707,滤波器响应曲线在截止频率Fo处的滚降会比较快,先是一段平缓下降的斜坡,然后快速滚降。Q值越高它的相位特性越好,在转折频率出现的剧烈的变化。


 


 


在s平面内进行分析:


       极点跟过度带的关系:极点跟过渡带的关系,极点越多,过渡带越陡峭。


群延时的概念的理解,如果群延时为常数,滤波器就具有最好的相位响应,但是这个时候的幅度分辨力最差。


 


常用滤波器的比较:巴特沃斯,切比雪夫,贝塞尔


巴特沃斯,贝塞尔属于全极点滤波器,换言之就是在通带内没有纹波的滤波器。


贝塞尔滤波器因其通带的线性相位特征,具有优越的瞬态响应特性,这就也意味着它的频率响应性能相对较差(等效为它的幅度分辨力较低)。


切比雪夫滤波器以瞬态响应的恶化为代价提高了幅度响应特性。


巴特沃斯滤波器特性介于切比雪夫和贝塞尔滤波器之间,幅度和相位特性介于两者之间。一般性的设计时候我选择的是巴特沃斯滤波器。但是在对相位要求比较严格的时候选择贝塞尔滤波器,贝塞尔滤波器的群延时特性最为优越,但是它的频率分辨力低,幅度随频率变化比较厉害,当不考虑相位的失真的时候使用切比雪夫滤波器,幅度响应特性比较好。

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