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切比雪夫滤波器c语言,设计一个切比雪夫低通滤波器

本文目录一览:

c语言中butte函数是什么意思

C语言没有这个函数

MATLAB中有这个函数

说明

巴特沃斯滤波器设计

语法

[z,p,k]=butter(n,Wn)

[z,p,k] = butter(n,Wn,'ftype')

[b,a]=butter(n,Wn)

[b,a]=butter(n,Wn,'ftype')

[A,B,C,D]=butter(n,Wn)

[A,B,C,D] = butter(n,Wn,'ftype')

[z,p,k]=butter(n,Wn,'s')

[z,p,k] = butter(n,Wn,'ftype','s')

[b,a]=butter(n,Wn,'s')

[b,a]=butter(n,Wn,'ftype','s')

[A,B,C,D]=butter(n,Wn,'s')

[A,B,C,D] = butter(n,Wn,'ftype','s')

描述

butter 用来设计低通、带通、高通、和带阻数字和模拟的巴特沃斯滤波器。巴特沃斯滤波器的特征是通带内幅度响应最大平坦,且整体上是单调的。

巴特沃斯滤波器牺牲了在通带和阻带内的单调衰减陡度。除非需要巴特沃斯滤波器的平滑性,椭圆或切比雪夫滤波器可以用更小的滤波器阶数获得更陡峭的衰减特性。

数字域

[z,p,k] = butter(n,Wn) 设计一个阶数为n,归一化截止频率为Wn的低通数字巴特沃斯滤波器。此函数用n列的向量z和p返回零点和极点,以及用标量k返回增益。

[z,p,k] = butter(n,Wn,'ftype') 设计一个高通、低通或带阻滤波器,字符串'ftype'取值是:

'high' 用于设计归一化截止频率为Wn的高通数字滤波器

'low' 用于设计归一化截止频率为Wn的低通数字滤波器

'stop' 用于设计阶数为2*n的带阻数字滤波器,Wn应该是有两个元素的向量Wn=[w1 w2]。阻带是w1 ω w2.

截止频率 是幅度响应为处的的频率。对巴特沃斯滤波器,归一化截止频率Wn必须是介于0和1之间的数,这里的1对应于尼奎斯特频率,即每秒π弧度(π rad/s)。

如果Wn是含有两个元素的向量,Wn=[w1 w2],butter 返回阶数为 2*n的数字带通滤波器,通频带为w1 ω w2.

通过返回不同数量的输出参数,butter 直接地得到其它的滤波器实现。要获得传输函数形式,使用如下所示的两个输出参数。

注意 参考下面的限制 了解关于影响形成传输函数的数值问题。

[b,a] = butter(n,Wn) 设计一个阶为n,归一化截止频率为Wn的数字低通巴特沃斯滤波器。它返回滤波器系数在长度为n+1的行向量b和a中,这两个向量包含z的降幂系数。

[b,a] = butter(n,Wn,'ftype') 设计一个高通、低通或带阻滤波器,字符串'ftype' 是上面描述的'high'、'low'、或 'stop'。

要获得状态空间形式,使用下面所示的4个输出参数:

[A,B,C,D] = butter(n,Wn) 或

[A,B,C,D] = butter(n,Wn,'ftype') 其中 A、 B,、C,、和D 是

并且u是输入, x是状态向量, y 是输出。

模拟域

[z,p,k] = butter(n,Wn,'s') 设计一个阶n,截止角频率为Wn rad/s的模拟低通巴特沃斯滤波器。它返回零点和极点在长n或2*n的列向量z和p中,标量k返回增益。butter的截止角频率Wn必须大于0 rad/s。

如果Wn是有两个元素w1w2的向量, butter(n,Wn,'s') 返回阶 2*n 带通模拟滤波器,其通带是w1 ω w2。

[z,p,k] = butter(n,Wn,'ftype','s') 通过使用上面描述的ftype 值可以设计一个高通、低通或带阻滤波器。

只要返回不同数量的输出参数,butter 可以直接地获得其它的模拟滤波器实现。要获得传输函数形式,使用如下所示的两个输出参数:

[b,a] = butter(n,Wn,'s') 设计一个阶n、截止角频率为Wn rad/s的模拟低通巴特沃斯滤波器。它返回滤波器的系数在长n+1的行向量b和a中,这两个向量包含下面这个传输函数中s的降幂系数:

[b,a] = butter(n,Wn,'ftype','s') 通过设置上面描述的ftype 值,可以设计一个高通、低通或带阻滤波器。

要获得状态空间形式,使用下面的四个参数:

[A,B,C,D] = butter(n,Wn,'s') 或

[A,B,C,D] = butter(n,Wn,'ftype','s') 其中A、 B、 C、和D 是

并且u 作为输入, x 是状态向量, y 是输出。

举例

高通滤波器

对于1000Hz的采样,设计一个9阶高通巴特沃斯滤波器,截止频率300Hz,相应的归一化值为0.6:

[z,p,k] = butter(9,300/500,'high');

[sos,g] = zp2sos(z,p,k); % 转换为二次分式表示形式

Hd = dfilt.df2tsos(sos,g); % 创建dfilt对象

h = fvtool(Hd); % 绘制幅度响应

set(h,'Analysis','freq') % 显示频率响应

这个电路的传递函数怎么求啊。请帮忙写出公式,并解释其中代数分别代表什么。

第一步:我告诉你这是个切比雪夫滤波器:

它的复数导纳通用模型如下(电路图):

第二步,

一行:对1点建立节点电压方程:

二行:运放差模输出端虚断,写出输出电压与1点电压的关系:

三行:联立上述两式解得通用传递函数:

第三步:

带入实际参数:实际系统传递函数(也就是带入你的参数)

那么多符号是我的问题,其实我只定义了三个电压信号,Ui U1 Uo他们时域信号是t的函数,映射到复平面是s的函数。计算过程用到运算法,有问题加我QQ吧,394485563 我在线的话给你解答。这里回答太不方便。

切比雪夫滤波器的C语言实现

其实很简单的,先用matlab实现切比雪夫滤波器

得到转移函数的分子与分母多项式后,

再按照数字信号处理的公式用C语言来实现吧

低通,高通,带通,带阻滤波器的定义 急

1、低通:(Low-pass filter)是容许低于截止频率的信号通过,但高于截止频率的信号不能通过的电子滤波装置。

2、高通:是一种让某一频率以上的信号分量通过,而对该频率以下的信号分量大大抑制的电容、电感与电阻等器件的组合装置。其特性在时域及频域中可分别用冲激响应及频率响应描述。

3、带通:是指能通过某一频率范围内的频率分量、但将其他范围的频率分量衰减到极低水平的滤波器,与带阻滤波器的概念相对。一个模拟带通滤波器的例子是电阻-电感-电容电路(RLC circuit)。这些滤波器也可以用低通滤波器同高通滤波器组合来产生。

4、带阻滤波器:是指能通过大多数频率分量、但将某些范围的频率分量衰减到极低水平的滤波器,与带通滤波器的概念相对。其中点阻滤波器(notch filter)是一种特殊的带阻滤波器,它的阻带范围极小,有着很高的Q值(Q Factor)。

将输入电压同时作用于低通滤波器和高通滤波器,再将两个电路的输出电压求和,就可以得到带阻滤波器,如下图所示。其中低通滤波器的截止频率 应小于高通滤波器的截止频率 ,因此,电路的阻带为( - )。

扩展资料

低通原理利用:

1、巴特沃斯滤波器

巴特沃斯滤波器是滤波器的一种设计分类,其采用的是巴特沃斯传递函数,有高通、低通、带通、带阻等多种滤波器类型。巴特沃斯滤波器在通频带内外都有平稳的幅频特性,但有较长的过渡带,在过渡带上很容易造成失真。

2、切比雪夫滤波器

切比雪夫滤波器是滤波器的一种设计分类,其采用的是切比雪夫传递函数,也有高通、低通、带通、高阻、带阻等多种滤波器类型。同巴特沃斯滤波器相比,切比雪夫滤波器的过渡带很窄,但内部的幅频特性却很不稳定。

高通种类:

1、按照所采用的器件不同分类有源高通滤波器、无源高通滤波器。

无源高通滤波器: 仅由无源元件(R、L 和C)组成的滤波器,它是利用电容和电感元件的电抗随频率的变化而变化的原理构成的。

这类滤波器的优点是:电路比较简单,不需要直流电源供电,可靠性高;缺点是:通带内的信号有能量损耗,负载效应比较明显,使用电感元件时容易引起电磁感应,当电感L较大时滤波器的体积和重量都比较大,在低频域不适用。

有源高通滤波器:由无源元件(一般用R和C)和有源器件(如集成运算放大器)组成。这类滤波器的优点是:通带内的信号不仅没有能量损耗,而且还可以放大,负载效应不明显,多级相联时相互影响很小。

利用级联的简单方法很容易构成高阶滤波器,并且滤波器的体积小、重量轻、不需要磁屏蔽(由于不使用电感元件);缺点是:通带范围受有源器件(如集成运算放大器)的带宽限制,需要直流电源供电,可靠性不如无源滤波器高,在高压、高频、大功率的场合不适用。

2、按照滤波器的数学特性分为一阶高通滤波器、二阶高通滤波器等。