如何使用频率变换滤波器设计
关键的外卖
信号处理利用采样、脉冲响应函数和传递函数来产生所需的过滤行为。
新的滤波器传递函数可以从低通滤波器传输函数设计使用一个频率变换。
一旦你使用频率转换在滤波器设计中,您可以应用标准的仿真工具检查电气过滤阶段和模拟电路网络行为。
频率变换滤波器设计让你转移函数之间的转换标准滤波器拓扑。
模拟和数字信号处理网络电缆或连接使大量使用过滤器来减弱信号在不同的带宽。你的下一个模拟、数字或混合信号线性系统可以使用许多不同的过滤器,过滤可以使用一个频率变换相关的反应。频率变换滤波器设计的中心思想是将脉冲响应的滤波器拓扑结构转化为类似的滤波器响应不同的拓扑结构,进而提高信号强度。
一旦不同滤波器的脉冲响应拓扑,测量可以被纳入大电路网络涉及多个过滤器,放大器或其他信号处理阶段。使用频率变换滤波器设计的目标是检查一个过滤器的个人反应如何扮演一个角色在较大的电路响应较大的电网。首先,你需要一个频率变换的公式滤波器设计。
频率变换滤波器设计公式
频率变换用于LTI系统设计和分析计算传递函数的高通,带通,或者bandstop过滤器直接从一个低通滤波器的传递函数。只要低通滤波器传递函数是已知的,可以确定共轭滤波器的传递函数。传统的方法是将一个低通滤波器传递函数的任何订单,确定它的极点和零点确定它的带宽,然后将这些物理量转换成你会看到在其他类型的值基本过滤器。
传统的方法是开始低通滤波器一个已知的传递函数。用于转换频率方程在滤波器设计如下所示。
在这组方程,初始的极低通滤波器:
和使用f表示的频率是高通滤波器,使用⍵表示的任何零。使用这些公式,可以计算出你会看到在一个重要的点波德图为新的过滤器(波兰人、零和共振)。
公式需要一个低通滤波器传递函数转化为转移其他过滤器的功能。
在使用离散采样的数字滤波器,标准滤波器拓扑结构确定的传输函数和之间的转换为设计一个不同类型的过滤器是非常有用的信号处理算法。例如,您可能需要确定一个低通滤波器或者带通滤波器更可取任意波形在时域进行处理。这些通常是更大的一部分算法建模为一个级联网络。
数字滤波器级联网络建模
如果你建模的级联网络过滤阶段,您可以使用一个频率变换与传递函数来生成新的传递函数作为一个级联网络的一部分。使用频率变换级联网络过滤器允许您尝试不同的滤波器拓扑结构在网络(通常和传输功能2个网络)。这种类型的任务是重要的系统级的设计,以确保电路网络的传递函数相结合产生所需的电气行为。
在设计数字滤波器,仿真模拟可以确定滤波器的响应使用脉冲响应卷积定理,但离散量化模拟信号的样本。响应可以回到您的数字滤波器的传递函数。一旦转换为脉冲响应在频域传递函数,传递函数可以修改一个不同类型的过滤器使用频率转换。
当尝试不同类型的过滤器,下面的频率转换过程可以看到在一个不同的过滤器如何影响信号级联网络。
设计一个初始滤波器脉冲响应和计算滤波器的传递函数。
应用频率变换滤波器的传递函数转换为另一个滤波器拓扑结构不同的传递函数。
计算的脉冲响应滤波器传递函数转换。
模拟网络与新脉冲响应。
然后,您可以使用标准的模拟技术来确定级联网络的脉冲响应。ABCD的简单的数学工具是网络参数模拟级联网络滤波器的传递函数可以确定网络参数。
过滤器在这个级联网络占据了第二阶段,和各种滤波器传递函数可以检查使用频率变换滤波器设计。注意,我们使用ABCD参数,从输出到输入升序排序编号。过滤阶段的ABCD参数直接从其传递函数可以确定。
如果你不熟悉网络参数分析或如果你没有访问这些类型的系统的数学工具,您可以使用一个香料模拟器与自定义组件模型文件来创建模拟网络与数字滤波器。你可以创建一个组件示意图与香料模型包含脉冲响应滤波器的转换功能,你可以运用这些不同的脉冲响应来模拟多个过滤器在过滤网络在电路设计。不是所有的信号处理仿真软件使这很简单,你需要正确的模拟和分析工具来帮助您快速实现这些模拟滤波器的设计。
当你使用一个频率变换滤波器设计中创造出脉冲响应函数,使用从节奏前端设计特点与转换过滤器,建立电路模型和运行模拟。您可以使用建模与仿真功能PSpice软件模拟器模拟电子电路网络与数字或模拟电路的行为。一旦你准备从你的系统创建一个PCB,简单地捕捉你的图表在一个空白的布局和使用节奏董事会设计工具来完成你的设计。
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