1.微带带通滤波器应用背景和研究意义;国内外研究现状
1983年, Hanu和Tsividis提出了全集成MOSFET-C有源滤波器,揭开了全集成连续时间滤波器发展的序幕。Khanrrambadi和Gray首次提出了采用CMOS工艺的OTA.C滤波器,从此,OTA.C滤波器成为全集成连续时间滤波器领域内的一个重要分支。全集成连续时间OTA.C滤波器的关键是MOS跨导运算放大器,与传统的双极OTA相比,CMOS跨导运算放大器的优点是采用了先进的 VLSI技术,易于实现全集成化,而且能获得较大的输入信号范围。但MOS管存在着非线性关系,如何设计高性能CMOS跨导运算放大器一直是电路设计者感兴趣的课题。研究OTA.C滤波器对于全集成滤波器能建立一个清晰的认识,并能掌握高带宽滤波器的设计精髓,对于实验室项目的长足发展有深远的意义。所以OTA.C滤波器的设计是从项目需要的角度上选择的题目,能完善实际电路设计中的理论基础。
跨导放大器本质上是一差分电压控制电流源(DVCCS),其跨导增益可经外部电压或电流控制。早在60年代末期,采用双极技术的集成OTA芯片已经报道了,典型的产品有第一代双极OTA CA3080L5 和第二代双极OTA LM1 3600 。当时,双极OTA一直主导着滤波器设计。虽然在70代初期,采用集成DVCCS综合有源线性网络已被广泛研究,但人们对OTA滤波器的优点和潜力似乎认识不足。80年代初期,当开关电容滤波器在高频应用遇到麻烦时,人们再一次把目光投向连续时间技术,由于MOS VLSI技术的发展,采用MOS VLSI技术实现OTA成为可能,于是.发展全集成连续时间OTA—C滤波器成为流行的课题,并取得了突破性进展。
2006年黄文昌和Sanchez—Sinencio.E一同设计出一种高线性度的OTA用于OTA.C滤波器的设计,其三阶交调在26Mhz时为-70dB。Elmala.M和Carlton.B仅用13.5mw功耗就完成了一个增益可调的6阶椭圆滤波器,并带有90nm工艺下的直流偏差消除技术。Jovanovic.S和Nesic.A于2005年实现了用于高带宽应用如卫星、同轴电缆等数据传输中的带通滤波器设计。
2.谁有《基于Matlab的FIR带通滤波器的设计与仿真》论文资料
摘 要:
在数字信号处理应用中,数字滤波器占有十分重要的地位。本文首先介绍了FIR数字滤波器的原理,接下给出了在MATLAB环境下设计滤波器的方法,同时对本论文中的FIR数字滤波器给以设计,最后用DSP来实现。
关键词:FIR滤波器 ; MATLAB ; DSP
目 录
1 引言 4
1.1 设计背景 4
1.2 工具简介 4
1.3 本文的内容提要 4
2 FIR滤波器的基本原理和设计方法 4
2.1 FIR滤波器的基本结构 5
2.2 FIR滤波器的基本步骤 5
2.3 FIR滤波器的设计方法 6
2.4 FIR滤波器的MATLAB设计 7
3 FIR滤波器的DSP实现 9
3.1 DSP实现方式 9
3.1.1 硬件平台——TMS320VC5402 DSK 9
3.1.2 软件开发环境 —— Code Composer Studio(CCS) 10
3.2 FIR滤波器的实现方法 。11
3.3 FIR滤波器的DSP实现 ..11
3.3.1使用带。2 工具简介 4
1。..1 DSP实现方式 9
3,最后用DSP来实现。.:
在数字信号处理应用中..。本文首先介绍了FIR数字滤波器的原理。4 FIR滤波器的MATLAB设计 7
3 FIR滤波器的DSP实现 9
3..12
3.1 硬件平台——TMS320VC5402 DSK 9
3.2 利用C54x 系列芯片的提供的FIRS 指令来实现FIR 滤波器.11
3.; MATLAB ; DSP
目 录
1 引言 4
1。1 FIR滤波器的基本结构 5
2..1使用带MAC 指令的循环寻址实现FIR 滤波器.1 设计背景 4
1..2 FIR滤波器的实现方法 ..2 软件开发环境 —— Code Composer Studio(CCS) 10
3.3 本文的内容提要 4
2 FIR滤波器的基本原理和设计方法 4
2.3.2 FIR滤波器的基本步骤 5
2.11
3,接下给出了在MATLAB环境下设计滤波器的方法。..1.1.摘 要。
关键词.11
3.,同时对本论文中的FIR数字滤波器给以设计.:FIR滤波器 ,数字滤波器占有十分重要的地位..3。3 FIR滤波器的DSP实现 。3.3 DSP实现………………………………………………………….3 FIR滤波器的设计方法 6
2
3.带通滤波器设计
采样频率为250Hz,要求8-13Hz带通滤波,我用butterworth滤波器设计,但是结果不好。
请教各位高手,问题出在哪里呢?下面是我的程序。由于matlab中butter()函数只有高通,低通,和带阻,我选择带阻进行试验,如果设计出合适的带阻滤波器,是不是可以转换为带通?谢谢各位了。
Fs=250; %采样率rp=3;%通带衰减不大于rs=30;%阻带衰减不小于style='stop'; wp=[8,13];%通带截止频率ws=[7,14];%阻带截止频率[N,Wn]=buttord(wp/(Fs/2),ws/(Fs/2),rp,rs);[b,a]=butter(N,Wn,style);[H,w]=freqz(b,a);plot(w*Fs/(2*pi),abs(H)); %画频率响应title('Frequency response');得到频率响应图如下:。
4.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。
5.带通滤波器设计
采样频率为250Hz,要求8-13Hz带通滤波,我用butterworth滤波器设计,但是结果不好。
请教各位高手,问题出在哪里呢? 下面是我的程序。由于matlab中butter()函数只有高通,低通,和带阻,我选择带阻进行试验,如果设计出合适的带阻滤波器,是不是可以转换为带通? 谢谢各位了。
Fs=250; %采样率 rp=3;%通带衰减不大于 rs=30;%阻带衰减不小于 style='stop'; wp=[8,13];%通带截止频率 ws=[7,14];%阻带截止频率 [N,Wn]=buttord(wp/(Fs/2),ws/(Fs/2),rp,rs); [b,a]=butter(N,Wn,style); [H,w]=freqz(b,a); plot(w*Fs/(2*pi),abs(H)); %画频率响应 title('Frequency response'); 得到频率响应图如下:。
6.窄带带通滤波器的设计
窄带带通滤波器的上限截止频率与下限截止频率的比近似为2或者更小,因此不能被分为单独的低通和高通滤波器来实现。其主要原因可以用图1清晰解释。当上限截止频率与下限截止频率的比减小时,中心频率处的衰 减将增加;当上限截止频率与下限截止频率的比接近于1时,滤波器有更大的抑制作用。
在低通滤波器的传递函数中,如果以s+1/s代替s,就得到了带通滤波器。中心频率为1rad/s,且低通滤波器频率响应直接变换成带通滤波器中具有相同衰减量的带宽。换句话说,衰减带宽比保持不变,如图2所示。此图显示了低通滤波器与其变换后的带通滤波器之间的关系。低通滤波器的每一个极点和零点变换成带通滤波器的一对极点和零点。 为了设计带通滤波器,要进行下面几步工作:
①将带通滤波器设计指标变换为归一化低通指标。
②根据归一化频率响应曲线选择一个满意的低通滤波器。
7.基于MATLAB的高阶带通滤波器的设计与仿真
摘 要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。传统的数字滤波器的设计过程复杂,计算工作量大,滤波特性调整困难,影响了它的应用。
本文所用的设计方法是基于MATLAB的频率抽样设计法,它是用来设计FIR数字滤波器的系统函数,本文中运用最优化设计法对数字滤波器进行设计,用这种方法进行设计,可以使阻带中的误差极小化。通过MATLAB的仿真实验结果令人满意。
关键词:滤波器;频率抽样;最优化设计;AbstractFilters can be a useful signal to the smooth passage at the same time inhibiting unwanted frequency signals (or decay) of electronic devices. Engineering used it as signal processing, data transmission and curb disturbances. The traditional digital filter design process is complex, the computation work load is big, the filter characteristic adjustment difficulty, has affected its application.This article uses the design method is based on the MATLAB frequency sampling design law, it is uses for to design the FIR numeral filter the system function, in this article carries on the design using the optimized design law to the digital filter, carries on the design with this method, may cause in the stop-band the erroneous minimizing, the experimental simulation result to be satisfying.Keywords: Filter;Sampling frequency;The most optimal design;目 录摘 要 IAbstract II第1章 绪论 11.1 课题背景 11.2 数字滤波器及传统设计方法 1第2章 MATLAB简介 32.1 MATLAB的概况 32.2 本章小结 4第3章 设计原理 53.1 低通滤波器的原理 53.2设计要求 53.3设计思路 53.4本章小结 6第4章 设计与实现 74.1 MATLAB设计程序 74.1.1 头文件程序 74.1.2 设计主程序 84.2 程序运行结果 94.3 本章小结 11结论 12参考文献 13致谢 14第1章 绪论1.1 课题背景对输入信号中某特定频率或频带成分具有选择性的网络称之为滤波器。滤波器可广泛应用于通信、自动控制、计算和测量技术等领域。
有关滤波器的理论和设计日趋完善。低通滤波器是容许低于截至频率的信号通过, 但高于截止频率的信号不能通过的电子滤波装置。
对于不同滤波器而言,每个频率的信号的减弱程度不同。当使用在音频应用时,它有时被称为高频剪切滤波器, 或高音消除滤波器。
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。
巴特沃斯滤波器是滤波器的一种设计分类,其采用的是巴特沃斯传递函数,有高通、低通、带通、高通、带阻等多种滤波器类型。 巴特沃斯滤波器在通频带内外都有平稳的幅频特性,但有较长的过渡带,在过渡带上很容易造成失真。
在电力系统微机保护和二次控制中,很多信号的处理与分析都是基于对正弦基波和某些整次谐波的分析,而系统电压电流信号(尤其是故障瞬变过程)中混有各种复杂成分,所以滤波器一直是电力系统二次装置的关键部件。目前微机保护和二次信号处理软件主要采用数字滤波器。
传统的数字滤波器设计使用繁琐的公式计算,改变参数后需要重新计算,在设计滤波器尤其是高阶滤波器时工作量很大。利用MATLAB信号处理工具箱(Signal Processing Toolbox)可以快速有效的实现数字滤波器的设计与仿真。
1.2 数字滤波器及传统设计方法数字滤波器可以理解为是一个计算程序或算法,将代表输入信号的数字时间序列转化为代表输出信号的数字时间序列,并在转化过程中,使信号按预定的形式变化。数字滤波器有多种分类,根据数字滤波器冲激响应的时域特征,可将数字滤波器分为两种,即无限长冲激响应(IIR)滤波器和有限长冲激响应(FIR)滤波器。
IIR数字滤波器具有无限宽的冲激响应,与模拟滤波器相匹配。所以IIR滤波器的设计可以采取在模拟滤波器设计的基础上进一步变换的方法。
FIR数字滤波器的单位脉冲响应是有限长序列。它的设计问题实质上是确定能满足所要求的转移序列或脉冲响应的常数问题,设计方法主要有窗函数法、频率采样法和等波纹最佳逼近法等。
在对滤波器实际设计时,整个过程的运算量是很大的。
当滤波器阶数比较高时,计算量比较大,设计过程中改变参数或滤波器类型时都要重新计。设计完成后对已设计的滤波器的频率响应要进行校核,要得到幅频相频响应特性,运算量也是很大的。
我们平时所要设计的数字滤波器,阶数和类型并不一定是完全给定的,很多时候都是要根据设计要求和滤波效果不断的调整,以达到设计的最优化。在这种情况下,滤波器的设计就要进行大量复杂的运算,单纯的靠公式计算和编制简单的程序很难在短时间内完成设计。
利用MATLAB强大的计算功能。
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