模拟滤波器设计：从低通到高通、带通与带阻的转换与实现

本篇课件主要介绍模拟高通、带通和带阻滤波器的设计方法，这是数字信号处理中的一个重要课题。首先，课程强调了数字信号处理的基本概念，包括其对象——数字信号，以及其特点，如灵活性、高精度、大规模集成以及实现模拟系统难以完成的功能。 在滤波器设计方面，核心步骤是从目标滤波器的特性出发。具体来说，设计者首先要了解模拟滤波器设计手册中的经典低通滤波器设计公式，然后利用频率变换公式，将需要的高通、带通或带阻滤波器的性能指标转换为对应的低通滤波器参数。接下来，通过设计低通滤波器的系统函数Q(p)，即确定其频率响应，这是滤波器设计的关键部分。 一旦有了低通滤波器的Q(p)，通过适当的频率变换，就能得到所需的高通、带通或带阻滤波器的系统函数H(s)。这个过程体现了信号处理中的数学转化技巧，是实现滤波器特性的关键步骤。 此外，课程还介绍了时域离散信号和系统的基本概念，如单位阶跃信号和单位冲激信号的定义、性质及其在数字信号处理中的作用。冲激信号作为信号处理中的重要工具，其抽样性、奇偶性、比例性和卷积性质被详细阐述，这些性质对于滤波器设计以及其他信号处理算法至关重要。 本篇课件深入浅出地讲解了模拟滤波器设计中的核心技术和基本原理，对于理解和实践数字信号处理，特别是滤波器设计的学生来说，具有很高的实用价值。通过学习，学生能够掌握如何根据实际需求，通过数学工具和频率变换，设计出满足特定性能指标的高通、带通和带阻滤波器。