ΩΩΩΩ低通带通带阻高通) (j aΩ H ) (j aΩ H ) (j aΩ H 0 0 0 c 西北工业大学明德学院本科毕业设计论文 7 第 2章滤波器的原理与设计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。可以设计系统的频率响应,让它满足一定的要求, 从而对通过该系统的信号的某些特定的频率成分进行过滤,这就是滤波器的基本原理。如果系统是一个连续系统,则滤波器称为模拟滤波器。如果系统是一个离散系统,则滤波器称为数字滤波器。 2.1 模拟滤波器的原理与设计模拟滤波器可以分为无源和有源滤波器,滤波器是一种能使有用信号顺利通过而同时对无用频率信号进行抑制(或衰减)的电子装置。工程上常用它来做信号处理、数据传送和抑制干扰等。以往主要采用无源元件 R、L和C 组成模拟滤波器,六十年代以来,集成运放获得了迅速地发展,由它和 R、C 组成的有源滤波器,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均很高,而输出阻抗又很低,而且,由其构成的有源滤波器还具且一定的电压放大和缓冲作用。因此,基于放大器和 R、C 构成的有源滤波器应用日益广泛。模拟滤波器的设计,就是用模拟系统的系统函数( ) a H s 去逼近所要求的理想特性。标准的模拟低通滤波器的设计公式有巴特沃思和切比雪夫等,它们都是根据幅度平方函数来确定的。为逼近理想低通滤波器,其模拟理想低通滤波器的幅度特性可用幅度平方函数表示,即???????? 22 a a a s j H H j H s H s ? ??? ???(2.1 ) 式中, ?? a H s 为所设计的模拟滤波器的系统函数,它是 s 的有理函数; ?? a H j ?是其稳态响应,即滤波器频率特性?? a H j ?为滤波器的稳态振幅特性。
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