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巴特沃斯滤波器(巴特沃斯滤波器设计)

巴特沃斯滤波器的特点是通频带内的频率响应曲线最大限度平坦,没有起伏,而在阻频带则逐渐下降为零。

在振幅的对数对角频率的波特图上,从某一边界角频率开始,振幅随着角频率的增加而逐步减少,趋向负无穷大。

一阶巴特沃斯滤波器的衰减率为每倍频6分贝,每十倍频20分贝。

二阶巴特沃斯滤波器的衰减率为每倍频12分贝、三阶巴特沃斯滤波器的衰减率为每倍频18分贝、如此类推

高通巴特沃斯滤波器在现代设计方法设计的滤波器中,是最为有名的滤波器。

高通巴特沃斯滤波器特点:

1.设计简单,性能方面没有明显的缺点;

2.它对构成滤波器的元件Q值较低,因而易于制作且达到设计性能,因而得到了广泛应用。

3.巴特沃斯滤波器的通频带的频率响应曲线最平滑。

巴特沃斯和贝塞尔都是数字信号处理中常用的数字滤波器设计方法。它们各自有自己的优缺点,适用不同的场合。具体来说:


1. 巴特沃斯滤波器的特点是通带幅度响应的最大偏差最小,但会在通带和阻带之间出现过渡带。因此,相对于贝塞尔滤波器,它的阻带衰减更加陡峭,但可能出现更多的振铃现象。巴特沃斯适用于需要较为陡峭的通/阻带边缘的场合,对于对滤波器相位响应的要求不高的场合也比较适用。


2. 贝塞尔滤波器的特点是在通带内具有最优误差(最小的均方误差),但消耗的计算资源较多,其通带和阻带之间没有过渡带。因此,相对于巴特沃斯滤波器,它更少出现振铃现象,但就阻带衰减而言,相对较缓。贝塞尔适用于要求通/阻带平滑的场合,以及需要最小化信号畸变和相位延迟的场合。


因此,巴特沃斯滤波器和贝塞尔滤波器各自有适用的场合,具体选择取决于滤波器设计的要求。

巴特沃斯更好

巴特沃斯滤波器的特点是通频带内的频率响应曲线最大限度平坦,没有起伏,而在阻频带则逐渐下降为零。 在振幅的对数对角频率的波特图上,从某一边界角频率开始,振幅随着角频率的增加而逐步减少,趋向负无穷大。巴特沃斯滤波器的频率特性曲线,无论在通带内还是阻带内都是频率的单调函数。因此,当通带的边界处满足指标要求时,通带内肯定会有裕量。所以,更有效的设计方法应该是将精确度均匀的分布在整个通带或阻带内,或者同时分布在两者之内。这样就可用较低阶数的系统满足要求。这可通过选择具有等波纹特性的逼近函数来达到。

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