滤波器设计 数字滤波器设计方法

本文目录

1. 带通滤波器设计原理
2. simulink中滤波器的参数如何设计
3. FIR数字滤波器设计原理
4. 如何设计一个带阻滤波器
5. 如何进行滤波器的设计和动态分析
6. 数字滤波器设计方法

带通滤波器设计原理

工作原理

一个理想的带通滤波器应该有一个完全平坦的通带，在通带内没有放大或者衰减，并且在通带之外所有频率都被完全衰减掉，另外，通带外的转换在极小的频率范围完成。

实际上，并不存在理想的带通滤波器。滤波器并不能够将期望频率范围外的所有频率完全衰减掉，尤其是在所要的通带外还有一个被衰减但是没有被隔离的范围。这通常称为滤波器的滚降现象，并且使用每十倍频的衰减幅度的dB数来表示。通常，滤波器的设计尽量保证滚降范围越窄越好，这样滤波器的性能就与设计更加接近。然而，随着滚降范围越来越小，通带就变得不再平坦，开始出现“波纹”。这种现象在通带的边缘处尤其明显，这种效应称为吉布斯现象。

除了电子学和信号处理领域之外，带通滤波器应用的一个例子是在大气科学领域，很常见的例子是使用带通滤波器过滤最近3到10天时间范围内的天气数据，这样在数据域中就只保留了作为扰动的气旋。

在频带较低的剪切频率f1和较高的剪切频率f2之间是共振频率，这里滤波器的增益最大，滤波器的带宽就是f2和f1之间的差值。

simulink中滤波器的参数如何设计

1、如果通带设为45HZ---1100HZ，要注意滤波器参数设置：Fpass=45;Fstop=1100，同时注意设置好Fs采样频率。2、如果要调整通带和阻带内的衰减，就是信号的纵坐标，可以设置MagnitudeSpecifications.

FIR数字滤波器设计原理

原理：在进入FIR滤波器前，首先要将信号通过A/D器件进行模数转换，把模拟信号转化为数字信号；为了使信号处理能够不发生失真，信号的采样速度必须满足奈奎斯特定理，一般取信号频率上限的4-5倍做为采样频率；

一般可用速度较高的逐次逼进式A/D转换器，不论采用乘累加方法还是分布式算法设计FIR滤波器，滤波器输出的数据都是一串序列，要使它能直观地反应出来，还需经过数模转换，因此由FPGA构成的FIR滤波器的输出须外接D/A模块。

如何设计一个带阻滤波器

RLC带阻滤波器只需要一个电阻R、一个电感L和一个电容C，应该可以算是最简单的带阻滤波器了。具体原理是利用串联谐振，将R、L、C串联，从L、C两端取电压，在谐振频率附近，L、C两端输出接近零。

如何进行滤波器的设计和动态分析

您这个问题又大又专业，这里很难完全说明白。下面我就简单说一下（当然对于未接触过的人肯定看不明白，而对于已经接触过的人，又觉得不屑一看[流泪]）。

首先滤波器分类：有电感电容滤波器，电容电阻滤波器，单独电容滤波器，单独电感滤波器，以及上述几种滤波器的混合滤波器。

第2点讲讲滤波器的频率。所有的滤波器都是针对特定频率或者特定频段而设计的，在这个频率或者频段下滤波器谐振，对该频率或者频段发生作用。对于这个频率的计算，有专门的公式，可以去查，这里就不写出来了。设计的时候一般以3~5倍该频率，为选择其滤波参数，这样就可以计算出组成滤波电路的各元件的参数。

第3点讲讲几种滤波电路典型应用的地方。阻容滤波电路常用在要求不高的电源输出。电感电容滤波电路，应用场合最多，范围也最广，几乎所有需要滤波电路的地方，都可以使用电感电容滤波电路，只是很多地方考虑成本以后，采用阻容滤波电路来替代电感电容滤波电路。单独电容滤波电路，常见于集成电路中，防止自身谐振电路中。单独电感滤波电路，主要应用在电容负载，避免刚充电时的最大电流超过供电设备极限电流。

数字滤波器设计方法

数字滤波器的三种设计方法:

窗函数法、频率抽样法、切比雪夫逼近法。

一般用两种方法来实现数字滤波器:一是采用通用计算机，把滤波器所要完成的运算编成程序通过计算机来执行，也就是采用计算机软件来实现;二是采用实际专用的数字处理硬件。

数字滤波器的三种设计方法

1.窗函数设计法从时域动身,把理想的无限长的hd(n)用一定外形的窗函数截取成有限长的h(n),以此h(n来迫近hd(n),从而使所得到的频率响应H(ejω)与所请求的理想频率响应Hd(ejω)相结合。

2.频率抽样设计法从频域动身,把给定的理想频率响应Hd(ejω)加以等距离抽样,所得到的H(k)作逆离散傅氏变换,从而求得h(n)的方法。

3.切比雪夫逼近法，等波纹迫近计算机辅助设计法。前面两种办法固然在频率取样点上的误差十分小,但在非取样点处的误差不是平均分布的。