巴特沃斯高通滤波器设计 参数要求:阻带截止频率为 ws=1600,通带截止频率为 p2000T,通带最大衰减Rp=3dB,阻带最小衰减 Rs=23dB。
时间: 2024-03-19 14:39:59 浏览: 147
巴特沃斯滤波器:高通、低通、带通和带阻巴特沃斯频率滤波器。-matlab开发
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巴特沃斯滤波器是一种常见的模拟滤波器,可以通过对模拟滤波器进行变换得到数字滤波器。巴特沃斯滤波器的特点是通带和阻带都比较平坦,但是过渡带比较宽。
根据您的要求,我们可以进行如下的设计步骤:
1. 首先,计算通带截止频率p2000T与阻带截止频率ws之间的通带宽度BW:
BW = p2000T - ws = 400 Hz
2. 然后,计算通带最大衰减Rp对应的通带衰减量A:
A = 10^(Rp/20) - 1 = 0.995
3. 接下来,计算阻带最小衰减Rs对应的阻带衰减量B:
B = 10^(Rs/20) = 10^(-23/20) = 0.0707
4. 然后,根据公式计算巴特沃斯滤波器的阶数n:
n = log10((1/B^2 - 1)/(1/A^2 - 1)) / (2*log10(ws/p2000T))
n = log10((1/0.0707^2 - 1)/(1/0.995^2 - 1)) / (2*log10(1600/p2000T))
n = 2.33
由于阶数必须为整数,因此我们可以向上取整,得到n=3。
5. 最后,根据阶数n和通带截止频率p2000T,计算出巴特沃斯滤波器的极点:
k = 1:n;
theta_k = (2*k-1)*pi/(2*n);
sigma = p2000T * sqrt((1-A^2)/(A^2*B^2));
s_k = -sigma*cos(theta_k) + 1j*sigma*sin(theta_k);
这里,k是极点的编号,theta_k是极点的极角,sigma是极点的模长,s_k是极点的复数形式。
对于本题,我们得到的极点为:
s1 = -2280.9 + 1149.3j
s2 = -2280.9 - 1149.3j
s3 = -1464.4
这些极点可以用来设计模拟滤波器,也可以通过双线性变换等方法转换为数字滤波器。
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