设计工作在采样频率60KHz的巴特沃斯数字低通滤波器,通带边界频率4kHz,通带最大衰减值1dB,阻带边界频率为20kHz,阻带最小衰减25dB。
时间: 2023-08-31 22:13:34 浏览: 210
设计巴特沃斯数字带通滤波器.doc
好的,针对你的问题,我可以给出如下解答:
首先,我们需要确定巴特沃斯数字低通滤波器的阶数。根据通带最大衰减值要求,我们可以选择4阶巴特沃斯数字低通滤波器。
接着,我们需要确定滤波器的截止频率。根据通带边界频率要求,我们可以选择4kHz为截止频率。
然后,我们需要进行归一化,将截止频率转化为数字频率。数字频率计算公式为:ωd=2πfd/fs,其中fd为截止频率,fs为采样频率。因此,数字频率ωd=2π×4kHz/60kHz=0.167。
接下来,我们需要确定通带、阻带的最大、最小衰减值。根据通带最大衰减值1dB的要求,我们可以计算出通带的增益为0.89。根据阻带最小衰减25dB的要求,我们可以计算出阻带的增益为0.056。
最后,我们可以使用巴特沃斯低通滤波器的设计公式,计算出滤波器的系数,具体公式如下:
$$
H(z) = \frac{K}{(z-p_1)(z-p_2)(z-p_3)(z-p_4)}
$$
其中,K为增益,p为极点。根据巴特沃斯低通滤波器的设计原理,极点的位置为:
$$
p_k = \omega_d \exp\left(j\frac{(2k+n-1)\pi}{2n}\right)
$$
其中,n为滤波器阶数,k为极点序号,从1到n/2,共n/2个极点。根据这些公式,我们可以计算出滤波器的系数,具体过程可以使用MATLAB等数学软件进行实现。
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