设计IIR切贝雪夫数字带通滤波器--中国期刊网

字体：大中小

首页> 原创作品> 正文

设计IIR切贝雪夫数字带通滤波器

发表时间：2021/8/9 来源：《中国科技信息》2021年9月中作者：黄寒冰朱家玮胡旺文郭祥宇

[导读] 仿真设计的案例效果对比分析证明了该设计方法可行、有效。

河南科技大学黄寒冰朱家玮胡旺文郭祥宇 450062

        一、设计要求
        指标1：通带截止频率 wp1=1/3*pi，wp2=2/3*pi
        指标2：通带最大衰减Ap=1dB
        指标3：阻带截止频率 ws1=1/6*pi，ws2=5/6*pi
        指标4：阻带最小衰减As=18dB
        二、设计步骤
        步骤1：确定性能指标
        根据研究任务，需设计切比雪夫 I 型数字带通滤波器的性能指标如下：通带截止频率 wp1=π/3, wp2=2π/3，阻带截止频率 ws1=π/6, ws2=5π/6, 实际通带波动 Ap≤1dB，最小阻带衰减 As≥ 18dB。
        步骤2：作预畸处理

求样本归一化模拟低通切贝雪夫滤波器的阶次

        取N=2
        借助切贝雪夫（chebyshev）滤波器得到归一化模拟低通滤波器系统函数Ha(s)
        步骤5：模拟低通滤波器转换成模拟带通滤波器
        作逆归一化处理，调用lp2bp函数将模拟低通滤波器转化为模拟带通滤波器
        步骤6：模拟带通滤波器转换成数字带通滤波器
        利用双线性法将模拟带通滤波器(s)转换成数字带通滤波器H（z）
        三、仿真分析
        为验证分析滤波器性能，输入不同频率的正弦波信号，观察结果如下：

结果显示当频率为2500HZ时经过滤波器后输出波形是符合滤波器的设计。应用双线性变换法设计的基于Matblab的IIR数字滤波器不仅具有精度高、稳定性和灵活性好、处理功能强等数字滤波器的诸多优点，而且高效、方便，较少的阶数就可以满足设计指标的要求。仿真设计的案例效果对比分析证明了该设计方法可行、有效。