2)将DP的技术指标转换成AF的技术指标: 3)按转换后技术指标、设计模拟低通filter的 系统函数H(s);将H(s)→H(z) 4)如果不是低通,则必须先将其转换成低通 的技术指标。(本章主要讨论)
2)将DF的技术指标转换成AF的技术指标; 3)按转换后技术指标、设计模拟低通filter的 系统函数 ; 将 4)如果不是低通,则必须先将其转换成低通 的技术指标。(本章主要讨论) H (s) a H (s) H(z) a →
2.最优化设计法 第一步要选择一种最优准则,然后在此准则下,确定系 统函数的系数。 例如,选择最小均方误差准则,最大误差最小准测等。它 是指在一组离散的频率{ω,}(=1,2,,0上,所设计 出的实际频率响应幅度H(eo)川与所要求的理想频率响 应幅度Ha(ejo)的均方误差最小。 &=∑H(ea)川-Ha(e)l i=l
2. 最优化设计法 第一步要选择一种最优准则,然后在此准则下 , 确定系 统函数的系数。 例如,选择最小均方误差准则,最大误差最小准则等。它 是指在一组离散的频率{ωi}(i=1, 2, …, M)上,所设计 出的实际频率响应幅度|H(ejω)|与所要求的理想频率响 应幅度|Hd (ejω)|的均方误差ε最小。 = = − M i j d j i i H e H e 1 2 [| ( ) | | ( ) |] w w
第二步,求在此最佳准则下滤波器系统函数 的系数ak,bk。一般是通过不断改变滤波器系 数ak、bk,分别计算&,最后,找到使ε为最小 时的一组系数4k,bk,从而完成设计。这种设 计需要进行大量的迭代运算,故离不开计算 机。所以最优化方法又称为计算机辅助设计 法
第二步,求在此最佳准则下滤波器系统函数 的系数ak , bk。一般是通过不断改变滤波器系 数ak、bk,分别计算ε; 最后,找到使ε为最小 时的一组系数ak , bk,从而完成设计。这种设 计需要进行大量的迭代运算,故离不开计算 机。所以最优化方法又称为计算机辅助设计 法
3.1根据模拟滤波器设计IIR滤波器 常用的模拟原型滤波器有巴特沃思(Butterworth)滤波器、切比 雪夫(Chebyshev)滤波器、椭圆(Ellipse)滤波器、贝塞尔 (Bessel)滤波器等。这些滤波器都有严格的设计公式,现成 的曲线和图表供设计人员使用。这些典型的滤波器各有特点: 巴特沃思滤波器具有单调下降的幅频特性;切比雪夫滤波器的 幅频特性在通带或者在阻带有波动,可以提高选择性;贝塞尔 滤波器通带内有较好的线性相位特性;椭圆滤波器的选择性相 对前三种是最好的,但在通带和阻带内均为等波纹幅频特性。 这样根据具体要求可以选用不同类型的滤波器
3.1 根据模拟滤波器设计IIR滤波器 常用的模拟原型滤波器有巴特沃思(Butterworth)滤波器、切比 雪夫(Chebyshev)滤波器、椭圆(Ellipse)滤波器、贝塞尔 (Bessel)滤波器等。这些滤波器都有严格的设计公式,现成 的曲线和图表供设计人员使用。这些典型的滤波器各有特点: 巴特沃思滤波器具有单调下降的幅频特性;切比雪夫滤波器的 幅频特性在通带或者在阻带有波动,可以提高选择性;贝塞尔 滤波器通带内有较好的线性相位特性;椭圆滤波器的选择性相 对前三种是最好的, 但在通带和阻带内均为等波纹幅频特性。 这样根据具体要求可以选用不同类型的滤波器
设计思想: s平面→z平面,即模拟系统频响与数字系统 的频响之间的映射H(s)→H(z) 1)H(z)的频率响应要与H(S)的频率响应保持 一致,即S平面的虚轴映射到z平面的单位圆 上。 2)因果稳定的H(S)映射到因果稳定的H(Z), 即s平面的左半平面Re[s]<0映射到z平面 的单位圆内|z<1
s 平面 z 平面,即模拟系统频响与数字系统 的频响之间的映射 1)H(z) 的频率响应要与 Ha (s) 的频率响应保持 一致,即 s 平面的虚轴映射到 z 平面的单位圆 上。 2)因果稳定的 Ha (s) 映射到因果稳定的 H(z) , 即 s 平面的左半平面 Re[s] < 0 映射到 z 平面 的单位圆内 |z| < 1 → ( ) ( ) H s H z a → 设计思想: