天津百度整站优化服务,搭建网站案例精粹,工业设计的就业前景和就业方向,手机报价网滤波器的作用是允许某些频率的正弦信号基本无衰减的通过#xff08;增益为 1#xff0c;频域 0dB#xff09;#xff0c;同时对另外某些频率的正弦信号起到衰减作用#xff08;增益在 0.707 以下#xff0c;频域-3dB 以下#xff09;。 当然#xff0c;滤波器对通过的正…滤波器的作用是允许某些频率的正弦信号基本无衰减的通过增益为 1频域 0dB同时对另外某些频率的正弦信号起到衰减作用增益在 0.707 以下频域-3dB 以下。 当然滤波器对通过的正弦信号会产生一定的相移作用。
1.二阶通用滤波器
二阶滤波器表示的是滤波器时域表达式中最高含有二阶微分或者说传递函数分母的s最高次数为2。滤波器对直流分量的增益为1。据此可设零状态二阶通用滤波器的传递函数为 时域表达式为 待定参数为abcde。
y(t)——输出信号x(t)——输入信号。 现要将时域微分方程转换成对应离散域差分方程假设采样周期为Ts。
根据微分的定义有 由以上分析可知Ts越小时上述约等式越精确。 将连续量t分段令tkTsk0,1,2⋯则微分方程可化为近似离散形式 将上述表达式代入到时域微分方程中当Ts足够小时近似认为 整理后得 进一步简化得 k1 ⋯ k5对应式⑧相应的系数且满足 略去 Ts 将时域离散信号转变成序列信号 成为计算机能够运算的式子 根据式⑩ 可以很容易写出二阶通用滤波器的运算程序。
2.二阶派生出的特殊滤波器
通过配置二阶通用滤波器的系数 a b c d e可以生成多种特殊用途的滤波器 根据所需滤波器的指标截止频率、通带频率、阻带频率等 可以求出其传递函数的系数 进一步推出通用型中的参数 abcde再结合采样周期 Ts 则可以算出数字滤波器的系数 k1/k2/k3/k4。 对于更高阶的滤波器 可以根据要求 对二阶滤波器进行串联组合有些电机驱动器程序就是如此处理。 例如 要求一个高阶滤波器中含有低通环节、 带阻环节和超前滞后环节 则可以先构造三个对应的二阶滤波器 然后在运算中进行串行运算。
以上内容说明了对于二阶滤波器 如何从模拟滤波器模型推出数字滤波器的计算程序。 对于整体的高阶滤波器即非二阶组合型上述方法过于繁琐计算量大则需要采用数字滤波中 IIR 和 FIR 滤波器设计方法计算各差分量的系数 请参考《信号与系统》教材。 建议采用 Matlab 中的 FDATOOL 进行滤波器设计 直接生成 z 域系统方程的参数非常方便。
参考程序
typedef struct SecOrdFilter{
float k1;
float k2;
float k3;
float k4;
float k5;
float xin;
float x1;
float x2;
float yout;
float y1;
float y2;
} vector;#define SecondOrderFilter(v) \ // 后面将vector赋值给v
yout v.k1*v.xin v.k2*v.x1v.k3*v.x2 v.k4*v.y1 v.k5*v.y2; \
v.x2 v.x1; \
v.x1 v.xin; \
v.y2 v.y1; \
v.y1 v.yout;
