1.低通滤波器的设计和计算
低通滤波器设计原理是:容许低于截止频率的信号通过, 但高于截止频率的信号不能通过。
低通滤波器概念有许多不同的形式,包括电子线路(如音频设备中使用的hiss 滤波器)、平滑数据的数字算法、音障、图像模糊处理等等,这两个工具都通过剔除短期波动、保留长期发展趋势提供了信号的平滑形式。它信号处理中的作用等同于其它领域如金融领域中移动平均数所起的作用。
计算:低通滤波器允许从直流到某个截止频率的信号通过。将通用滤波器二阶传递函数的高通和带通系数均设为零,即得到一个二阶低通滤波器传递公式:对于高于f0的频率,信号按该频率平方的速率下降。在频率f0处,阻尼值使输出信号衰减。
假定设计要求一个截止频率为10kHz的四阶贝塞尔(Bessel) 低通滤波器。每部分的转降频率分别为16.13及18.19 kHz,阻尼值分别为1.775及0.821,并且这两个滤波器分区的高通、带通和低通系数分别为0、0与1。
扩展资料:
低通滤波器应用实例:
1、一个固体屏障就是一个声波的低通滤波器。当另外一个房间中播放音乐时,很容易听到音乐的低音,但是高音部分大部分被过滤掉了。
2、电子低通滤波器用来驱动重低音喇叭(subwoofer)和其它类型的扩音器、并且阻塞它们不能有效传播的高音节拍。
3、无线电发射机使用低通滤波器阻塞可能引起与其它通信发生干扰的谐波发射。
4、DSL分离器使用低通和高通滤波器分离共享使用双绞线的DSL和POTS信号。
5、低通滤波器也在如Roland公司这样的模拟合成器(synthesiser)合成的电子音乐声音处理中发挥着重要的作用。
参考资料来源:百度百科—低通滤波器
2.有源滤波器的设计论文要做的论文,希望高手指点一下,谢谢,本人将
摘 要 交流异步电动机在从变频拖动切换到工频拖动的时候,必须满足两个电源之间保持频率、相位、电压基本一致。
本文讲述了一种实现比较两者频率、相位的实用方法,并探讨如何通过锁相技术使得变频电源能与工频电源保持频率与相位的一致。 变频器的输出电压经分压、隔离、放大、带通滤波后恢复出正弦波信号,再经过过零比较器得到方波信号 ,方波信号 的频率和相位与正弦波保持一致;工频电压通过和上面电路参数完全相同的电路,经分压、隔离放大、滤波、过零比较后得到另外一路方波信号 。
两路方波信号 、通过鉴相-鉴频电路后,经低通滤波器滤波反馈到变频器的模拟量输入端,控制变频器的输出频率和相位,使得它能与工频电源达到同步,能在一定的范围内跟随工频电源的变化而变化,从而为同步切换创造条件。
3.基于dsp的 f.i.r低通滤波器设计论文
题目:利用DSP的FIR滤波器设计数字处理器(DSP)有很强的数据处理能力,它在高速数字信号处理领域有广泛的应用,例如数字滤波、音频处理、图像处理等。
相对于模拟滤波器,数字滤波器没有漂移,能够处理低频信号,频率响应特性可做成非常接近于理想的特性,且精度可以达到很高,容易集成等。使用可编程的DSP芯片实现数字滤波可以通过修改滤波器的参数十分方便地改变滤波器的特性,下面主要说明利用TMS320VC54x DSP芯片设计实现FIR数字滤波器。
设计目的意义一个实际的应用系统中,总存在各种干扰,所以在系统设计中,滤波器的好坏将直接影响系统的性能。使用DSP进行数字处理,可以对一个具有噪声和信号的混合信号源进行采样,再经过数字滤波,滤除噪声,就可以提取有用信号了。
所以说,数字滤波器是DSP最基本的应用领域,熟悉基于DSP的数字滤波器能为DSP应用系统开发提供良好的基础。技术指标1、数字滤波器的频率参数主要有:①通带截频:为通带与过渡带的边界点,在该点信号增益下降到规定的下限。
②阻带截频:为阻带与过渡带的边界点,在该点信号衰耗下降到规定的下限。③转折频率:为信号功率衰减到1/2(约3dB)时的频率,在很多情况下,也常以fc作为通带或阻带截频。
④当电路没有损耗时,固有频率:就是其谐振频率,复杂电路往往有多个固有频率。2、增益与衰耗 滤波器在通带内的增益并非常数。
①对低通滤波器通带增益,一般指ω=0时的增益;高通指ω→∞时的增益;带通则指中心频率处的增益。②对带阻滤波器,应给出阻带衰耗,衰耗定义为增益的倒数。
③通带增益变化量指通带内各点增益的最大变化量,如果通带增益变化量以dB为单位,则指增益dB值的变化量。3、阻尼系数与品质因数 阻尼系数α是表征滤波器对角频率为ω0信号的阻尼作用,是滤波器中表示能量衰耗的一项指标,它是与传递函数的极点实部大小相关的一项系数。
4、灵敏度 滤波电路由许多元件构成,每个元件参数值的变化都会影响滤波器的性能。5、群时延函数 在滤波器设计中,常用群时延函数评价信号经滤波后相位失真程度。
以上的几个技术指标是一般滤波器的特性,但在实际应用中,数字滤波器通常用来实现选频操作,因此在利用DSP实现数字滤波器设计中要求的技术指标主要为在频域中给出的幅频响应和相频响应。如下图所示幅频响应和相频响应特性曲线对于幅频响应,它的含义是信号通过系统之后的输出信号的幅度与它输入时的信号的幅度的比值,一般以分贝值表示。
对于相频响应,含义是信号通过系统之后的输出信号的相位与它输入时的信号的相位之差,在运用线性相频响应指标进行滤波器设计具有如下优点:①只包含实数算法,不涉及复数运算;②不存在延迟失真,只有固定数量的延迟;③可以采用FFT算法,从而提高运行效率;④由于FIR滤波器的单位脉冲响应是有限长序列,故FIR滤波器没有不稳定的问题,且误差较小。基本原理利用DSP实现FIR滤波器的设计方法主要有窗函数法和频率抽样法,其中窗函数法是基本的设计方法,这里采用窗函数法设计FIR滤波器。
设希望得到的滤波器理想响应为 ,那么FIR滤波器的设计就在于寻找一个传递函数去逼进 ,设这里 就是傅立叶级数的系数。在这种逼近中,最直接的一种方法就是从单位脉冲响应 入手,使 逼近理想的单位脉冲响应 。
由于 是一个无限长序列,因此,最简单的方法就是对 做截尾处理,即得到一个近似的传递函数上式中,Q就是最终确定FIR滤波器的阶数,Q越大,近似程度就越高。对 截尾,实际上就是对 乘上一个矩形窗口 ,即令z= ,则其脉冲响应系数为 , ,…, , , ,…, , 。
为使 具有因果性,延时Q个样值,可得:令n+Q=k,上式成为令 ,N=2Q,得式中, 是脉冲响应系数,这里 …, ,…, 。一般来说,FIR数字滤波器输出 的Z变换形式 与输入 的Z变换形式之间的关系如下:实现结构如下图所示:Z变换结构图从上面的Z变换和结构图可以很容易得出FIR滤波器的差分方程表示形式,即对上式进行反Z变换得:上式为FIR数字滤波器的时域表示方法,其中x(n)是在时间n的滤波器的输入抽样值,根据上式即可对滤波器进行设计。
硬件设计1、DSP芯片根据设计原理,实现的核心器件采用美国德州仪器公司生产的低功耗定点数字信号处理器芯片TMS320C5402。选择该芯片主要是因为它是目前最常用的低成本DSP芯片,而且包括以下主要特点:⑴运算速度快,最快可达532MIPS;⑵多总线结构,片内共有8 条总线(1条程序存储器总线、3条数据存储总线和4条地址总线);⑶CPU采用冯? 诺依曼并行结构设计,使其能在一条指令周期内,高速地完成多项算术运算;⑷片内集成了4K*16bitROM和16K*16bit的双存取RAM;⑸丰富的片上外围电路(通用I/O 引脚,定时器,时钟发生器, HPI 接口,多通道缓冲串行口McBSP)使其与外部接口方便;⑹3.3V I/O电压,1.8V核点压,工作电流平均值为75mA,其中核45mA,I/O约30mA;⑺144脚BGA封装,使体积减少,功耗降低。
2、AD和DA电路在本数字滤波器系统中选择了TI公司的TLV1570芯片作为模数转换器件,8通道10位2.7到5.5 。
4.论文题目:低通滤波器的FPGA设计及仿真 哪位大虾了解这个啊 帮忙
先用MATLAB建模,求出满足要求的滤波器器系数,再用FPGA实现,要简单的话用MATLAB里的FDATool和ISE/Quartus 里的滤波器IP。
至于书1无线通信的MATLAB和FPGA实现~ 西瑞克斯(北京)通信设备有限公司 (作者) 2 数字信号处理的FPGA实现(第3版)(附CD-ROM光盘1张) 贝耶尔(U.Meyer-Baese)、刘凌 清华大学出版社 (2011-03出版)3Xilinx大学计划指定教材•高等院校信息技术规划教材•FPGA数字信号处理实现原理及方法(附CD-ROM光盘1张) 何宾 清华大学出版社 (2010-03出版)4基于FPGA的数字信号处理(设计者的思想) 高亚军 电子工业出版社 (2012-02出版) 这些书足矣 ,如果舍不得买 去图书馆都能借到 实现不行网上下电子书,最后实现不行你再找我 邮件发给你。
5.matlab 低通滤波器设计
matlab 低通滤波器设计步骤:
根据数字滤波器的技术指标先设计过渡模拟滤波器得到系统函数Ha(s),然后将Ha(s)按某种方法(本实验采用双线性变换法)转换成数字滤波器的系统函数H(z)。具体为:
(1)确定巴特沃斯数字低通滤波器的技术指标:通带边界频率ωp,阻带截止频率ωs,通带最大衰减аp,阻带最小衰减аs。
(2)将数字滤波器的技术指标转换为模拟滤波器的技术指标。这里指ωp和ωs的变换而аp和аs保持不变。本题采用双线性变换法,其转换公式为:
(3)根据技术指标Ωp、Ωs、ωp和ωs用下面公式求出滤波器的阶数。
(4)根据N由表1.4求出归一化极点kp和归一化低通原型系统函数Ga(p)。
低通滤波器简介:
低通滤波器概念有许多不同的形式,其中包括电子线路(如音频设备中使用的hiss 滤波器)、平滑数据的数字算法、音障(acoustic barriers)、图像模糊处理等等,这两个工具都通过剔除短期波动、保留长期发展趋势提供了信号的平滑形式。
低通滤波器在信号处理中的作用等同于其它领域如金融领域中移动平均数(moving average)所起的作用;
低通滤波器有很多种,其中,最通用的就是巴特沃斯滤波器和切比雪夫滤波器。
转载请注明出处众文网 » lc低通滤波器设计毕业论文(低通滤波器的设计和计算)