二阶切比雪夫低通滤波器

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实践教学

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兰州理工大学

计算机与通信学院

2013年春季学期

信号处理课程设计

题 目：切比雪夫I型低通滤波器设计 专业班级： 通信工程三班 姓 名： 学 号： 指导教师： 蔺莹 成 绩： 1

摘要

本次课程设计将完成一个数字切比雪夫低通IIR滤波器的设计，利用双线性变换和冲激响应不变法完成设计，并利用MATLAB进行仿真。

已知数字滤波器的性能指标为：通带截止频率为:

?p?0.4?,通带波动为Rp?1dB,?s?0.45?,阻带波动为RP?15dB，要求设计满足以上技术指标的切比雪夫I型低通滤波器。绘制出理想冲激响应和实际冲激响应结果图。并且给出幅度响应结果图。

关键字：数字滤波器 切比雪夫 双线性变换 冲激响应不变

2

目录

前言 ..............

二阶RC低通滤波器设计,MATLAB及Multisim仿真

二阶RC无源低通滤波器仿真

一、 Multism仿真

（1） 仿真电路图

（2） 仿真结果

二、 MATLAB仿真及实验数据

（1） 实验数据 A、无源

B、 有源

二阶RC低通滤波器设计,MATLAB及Multisim仿真

（2） 仿真图形

二阶RC低通滤波器设计,MATLAB及Multisim仿真

三、附件：

（MATLAB仿真程序）

w=0:0.01:100000; b=[1];

a=[0.0000000004,0.00006,1]; H=freqs(b,a,w); figure

plot(w,abs(H),'-r'); grid;

xlabel('\omega'); ylabel('|H(j\omega|'); title('幅频特性') hold on

H=[0.78 0.77 0.76 0.75 0.74 0.73 0.72 0.71 0.70 0.69 0.68 0.67 0.66 0.65 0.64 0.63 0.62 0.61 0.60 0.59 0.58 0.57 0.56 0.55];

f=[1000 1300 1400 1600 1700 1800 1900 2100 2200 2300 24

二阶低通滤波器部分 1、设计任务

信号放大后，需要进行滤波，滤除干扰，温度信号是一个缓慢变化的信号，在此需要设计出一个截止频率为10Hz左右的低通放大器。因二阶低通滤波器的频率特性比一阶低通滤波器好，故决定采用由型号为OP07的运算放大器组成的二阶低通滤波器，OP07运放特点：OP07具有非常低的输入失调电压，所以OP07在很多应用场合不需要额外的调零措施，具有低温度漂移特性。另外，需要求滤波电路的幅频特性在通带内有最大平坦度，要求品质因数Q=0.707.

2、电路元件参数计算和电路设计：

根据二阶低通滤波器的基础电路进行设计，如图3.1所示。

图3.1二阶低通滤波器的基础电路

该电路（1）、传输函数为：A(s)?Vo(s)AVF ?Vi(s)1?(3-AVF)sCR?(sCR)2 （2）、通带增益 ：A0?AVF （3）、截止频率：fc?11其中?c?称为特征角频率 2?RCRC （4）品质因数：Q?1， 3?AO Q是f=fc时放大倍数与通带内放大倍数之比

注： 当 3?AVF?0 ，即 AVF?3 时滤波电路才

滤波器设计与实验

目录

1 课题描述 ............................................... 1 2 MATLAB基础知识的介绍 ................................... 2 1.1 MATLAB的介绍...................................... 2 1.2 基本功能 .......................................... 2 3 设计原理 ............................................... 3 3.1 数字滤波器介绍 .................................... 3 3.2 IIR数字滤波器设计原理 ............................. 5 3.3 巴特沃斯滤波器的介绍 .............................. 6 3.4 双线性变换法 ...................................... 7

3.5 MATLAB

的应用 ..........................

课程设计说明书

课程设计名称: 模拟电路课程设计

课程设计题目： 二阶低通滤波器的设计

学 院 名 称：信息工程学院

专业： 通信工程 班级：

学号： 姓名：

评分： 教师：

20 13 年 3 月 13 日

模拟电路 课程设计任务书

20 12 －20 13 学年 第 2 学期 第 1 周－ 3周

二阶低通滤波器的设计 题目 内容及要求 ① 分别用压控电压源和无限增益多路反馈二种方法设计电路； ② 截止频率f=2KHz； ③ 增益AV＝2； 注：可使用实验室电源。 进度安排 1. 布置任务、查阅资料、选择方案，领仪器设备： 2天； 2. 领元器件、制作、焊接：3天 3．调试： 2天 4. 验收：0.5天 学生姓名： 指

摘 要

在现带通信系统中，由于信号中经常混有各种复杂成分，所以很多信号的

处理和分析都是基于滤波器而进行的。而滤波器的种类很多，从功能上能将滤波器分为低、带、高、带阻类型。从实现方法上可分为FIR、IIR等。从设计方法上可分为Chebyshev（切比雪夫），Butterworth（巴特沃兹）。而本次课程设计要求设计带通切比雪夫II型IIR滤波器。 关键词： 模拟；低通滤波器；IIR；

Abstract

We take communication system, because often mixed with various signal complex components, so many signal processing and analysis is based on the filter. While there are many kinds of filters, from the function can be divided into low, belt filter, belt, high resistance type. The method can be divided from IIR FIR, etc. F

湖南人文科技学院毕业设计

二阶RC有源滤波器的设计

摘 要：滤波器是一种能够使有用频率信号通过，而同时抑制（或衰减）无用频率信号的电子电路

或装置，在工程上常用它来进行信号处理、数据传送或抑制干扰等。有源滤波器是由集成运放、R、C组成，其开环电压增益和输入阻抗都很高，输出阻抗又低，构成有源滤波电路后还具有一定的电压放大和缓冲作用，但因受运算放大器频率限制，这种滤波器主要用于低频范围。本次毕业设计主要是在所学《模拟电子技术基础》、《集成电路》等专业知识的基础上研究和设计几种典型的二阶有源滤波电路：巴特沃斯二阶有源低通滤波器、巴特沃斯二阶有源高通滤波器、二阶有源带通滤波器，研究和设计其电路结构、传递函数，并对有关参数进行计算，再利用multisim 软件进行仿真，组装和调试各种有源滤波器，探究其幅频特性。经过仿真和调试，本次设计的二阶RC有源滤波器各测量参数均与理论计算值相符，通频带的频率响应曲线平坦，没有起伏，而在阻频带则逐渐下降为零，衰减率可达到|-40Db/10oct|,滤波效果很理想。

关键词：有源滤波器 二阶 RC 频率

Abstract：Filter is a kind of can make useful frequen

湖南人文科技学院毕业设计

目 录

摘 要： ..................................................................1 关键词： ..................................................................1 ABSTRACT： ................................................................1 KEY WORDS: ................................................................1 第一章 概述 ................................................................2 1.1 滤波器的分类 ..........................................................2 1.2 有源滤波器的发展概况及现状 ............................................2

模拟和数字低通滤波器的MATLAB实现

低通滤波器参数：Fs=8000，fp=2500，fs=3500，Rp=1dB，As=30dB，其他滤波器可以通过与低通之间的映射关系实现。 %%模拟滤波器

%巴特沃斯——滤波器设计

wp=2*pi*2500;ws=2*pi*3500;Rp=1;As=30;

[N,wc]=buttord(wp,ws,Rp,As,'s')%计算率波器的阶数和3dB截止频率 [B,A]=butter(N,wc,'s');%计算滤波器系统函数分子分母多项式 fk=0:800/512:8000;wk=2*pi*fk; Hk=freqs(B,A,wk); figure

plot(fk/1000,20*log10(abs(Hk)));

grid on,xlabel('频率（kHz）'),ylabel('幅度（dB）') title('巴特沃斯模拟滤波器')

1

axis([0,4,-35,5])

%%

%切比雪夫I——滤波器设计

wp=2*pi*2500;ws=2*pi*3500;Rp=1;As=30;

[N1,wp1]=cheb1ord(wp,ws,Rp,As,'s')%计算切比雪夫滤波器的阶数和通带边界频率

[B1,A1

引言

模拟电子技术课程设计是一门独立设课、有独立学分的实践性课程，同“模拟电子技术”理论讲授课程有密不可分的关系，起着相辅相成的作用，也是在“模拟电子技术实验”课的基础上，进一步深化的实践环节。其主要目的是通过本课程，培养、启发学生的创造性思维，进一步理解电子系统的概念，掌握小型模拟电子系统的设计方法，掌握小型模拟系统的组装和调试技术，掌握查阅有关资料的技能。基本任务是设计一个小型模拟电子系统。

目录

引言................................................................ 1 模拟电子技术课程设计任务书.......................................... 3 长沙学院课程设计鉴定表............................. 错误！未定义书签。 一 电路原理及其介绍................................................. 4

1. 什么是滤波器 ................................................. 4 2. 什么是低通滤波器 ..........