内容发布更新时间 : 2024/10/25 16:21:55星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

7. 假设某模拟滤波器Ha(s)是一个低通滤波器，又知H(z)?Ha(s)s?z?1z?1，

数字滤波器H(z)的通带中心位于下面的哪种情况？并说明原因。 （1）w?0 (低通)； （2）w??（高通）；

（3）除0或?外的某一频率（带通）。 解：

按题意可写出

H(z)?Ha(s)z?1

z?1s?故

wz?1e?12?jcotw s?j????jwz?1z?ejwejw?12sin2jwcos即

??cotw 2原模拟低通滤波器以??0为通带中心，由上式可知，??0时，对应于w??，故答案为（2）。

9. 设计低通数字滤波器，要求通带内频率低于0.2?rad时，容许幅度误差在1dB之内；频率在0.3?到?之间的阻带衰减大于10dB；试采用巴特沃斯型模拟滤波器进行设计，用脉冲响应不变法进行转换，采

精选

样间隔T=1ms。 解：

本题要求用巴特沃斯型模拟滤波器设计，所以，由巴特沃斯滤波器的单调下降特性，数字滤波器指标描述如下：

wp?0.2?rad,ap?1dBws?0.3?rad,as?10dB

采用脉冲响应不变法转换，所以，相应模拟低通巴特沃斯滤波器指标为：

?0.2??1000?200?(rad/s),ap?1dBT w?s?s?0.3??1000?300?(rad/s),as?10dBT?p?wp（1）求滤波器阶数N及归一化系统函数Ha(p)：

N??0.1algksplg?sp

10p?1100.1?1ksp???0.1696

100.1as?1101?1?sp??s300???1.5 ?p200?lg0.1696?4.376 lg1.5N??取N=5，查表6.1的模拟滤波器系统函数的归一化低通原型为：

Ha(p)?14

kC(p?p)k?0p0??0.3090?j0.9511?p?4 p1??0.8090?j0.5818?p?3

精选

p2??1

将Ha(p)部分分式展开：

Ha(p)??k?04Ak p?pk其中，系数为：

A0??0.1382?j0.4253, A1??0.8091?j1.1135,

A2?1.8947,

A3??0.8091?j1.1135, A4??0.1382?j0.4253

（2）去归一化求得相应的模拟滤波器系统函数Ha(s)。

我们希望阻带指标刚好，让通带指标留有富裕量，所以按(6.2.18)式求3dB截止频率?c。

?c??s(100.1as?1)?12N?300?(10?1)?110?756.566(rad/s)

44?cAkBsHa(s)?Ha(p)p?????k

?ck?0s??cpkk?0s?sk其中Bk??cAk,sk??cpk。

（3）用脉冲响应不变法将Ha(s)转换成数字滤波器系统函数H(z)：

H(z)??4Bk?3,T?1ms?10s skT?1zk?01?eBk1?e10?3sk4??k?0z?1

我们知道，脉冲响应不变法的主要缺点是存在频率混叠失真，设计的滤波器阻带指标变差。另外，由该题的设计过程可见，当N较大时，

精选

部分分式展开求解系数Ak或Bk相当困难，所以实际工作中用得很少，主要采用双线性变换法设计。

17364829304321

精选