本發明專利技術提供了一種基于Bessel及Butterworth函數鏈式濾波器實現方法，該方法主要是利用巴特沃夫的最平坦幅頻特性和貝塞爾最平群延遲特性，此鏈式濾波器是巴特沃夫和貝塞爾函數的折衷，能給出一系列傳遞函數，在同樣的階數下，產生不同的響應。根據技術指標和元件特性，可選擇所需要的濾波器。本發明專利技術給出了鏈式函數傳遞函數的表達式，分析了鏈函數濾波器的極點分布和群延遲特性，有效的克服了濾波器設計最平坦幅頻特性與最平延遲特性的兼容問題，能保證無源濾波器獲得最佳的濾波效果。鏈式函數的重要應用就是在巴特沃思函數最平坦幅頻特性和貝塞爾最平群延遲特性之間架起橋梁。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及基于Bessel及Butterworth函數鏈式濾波器實現方法。
技術介紹
在通信設備和各類系統中。濾波器的應用極為廣泛，濾波器的優劣直接決定產品的好壞，所以對濾波器的研究和生產歷來為各國重視。由于計算機技術、集成工藝和材料工業的發展，濾波器的發展也上了一個新臺階，并且朝高精度，低功耗，小體積方向發展。同時隨著數字通信系統時鐘頻率的不斷提高，以及數字網絡在速度和帶寬方面的增加，對濾波器具有最平坦幅頻特性和最平群遲延特性也提出更高的要求。而利用傳統單一巴特沃思函數或由塞爾函數設計濾波器面臨著幅頻平坦問題和最平群遲延特性相矛盾的問題，本專利技術主要基于這一點，采用一個新的鏈式濾波器電路結構，有效的克服了濾波器設計最平坦幅頻特性與最平群遲延的兼容問題·為了獲得最佳的濾波效果，推導出鏈式函數表，根據此表可以設計滿足性能的濾波器函數，從而獲得最佳的濾波效果。
技術實現思路
本專利技術提出一種鏈式濾波器實現方法，利用巴特沃夫的最平坦特性和貝塞爾最平群延遲特性，鏈函數是巴特沃夫和貝塞爾函數的折衷，能給出一系列傳遞函數，在同樣的階數下，產生不同的響應。根據技術指標和元件特性，可選擇所需要的濾波器。本專利技術給出了鏈函數傳遞函數的表達式，分析了鏈函數濾波器的極點分布和群延遲特性，有效的克服了濾波器設計最平坦幅頻特性與最平群延遲特性的兼容問題。本專利技術提出的技術方案具體步驟包括(I)分析濾波器的性能指標，建立網絡的拓撲結構模型；(2)鏈式濾波器傳遞函數為 T1(S) =----(I)Hl(S)BUs)其中，Hi(S)Blri(S)多項式系數如表I所示；利用上述公式鏈式函數多項式系數，根據技術指標和元件特性，可以選擇出所需要的濾波器。本專利技術的技術效果本專利技術提出的上述一種鏈式函數濾波器設計技術方案，通過鏈式函數系數表，設計者根據實際需要可以設計出最佳濾波器參數以滿足實際要求，該方法較傳統基于工程經驗的設計方法不僅節約了濾波器設計周期，而且獲得更好的濾波效果O附圖說明表I為Hi (s) Blri (S)多項式系數表；圖I為不同i = 0,1,2,3,4,6,6階鏈函數幅頻響應；圖2為不同i = 0，1，3，4，6值，所對應的6階鏈函數極點分布圖；圖3為不同i = 0，1，3，4，6值，所對應的6階鏈函數群延遲特性；圖4為實施例I中濾波器電路原理圖(a)6階鏈函數網絡(i = I) ; (b)6階鏈函數網絡(i = 4)；圖5為實施例I中濾波器的幅頻特性圖(a)6階鏈函數網絡(i = I) ; (b)6階鏈函數網絡(i = 4)； 圖6為實施例I中濾波器的群延遲特性圖(a)6階鏈函數濾波器(i = I)群延遲特性；(b) 6階鏈函數濾波器(i = 4)群延遲特性；具體實施例方式實施例設計6階低通鏈函數濾波器，分別用i = 1，i = 4實現.。利用上述算法，選取η = 6，i = I時，其電路傳輸函數為權利要求1.,其特征在于該方法主要是利用巴特沃夫的最平坦幅頻特性和貝塞爾最平群延遲特性，此鏈式濾波器是巴特沃夫和貝塞爾函數的折衷，能給出一系列傳遞函數，在同樣的階數下，產生不同的響應。根據技術指標和元件特性，可選擇所需要的濾波器。本專利技術給出了鏈式函數傳遞函數的表達式，分析了鏈函數濾波器的極點分布和群延遲特性，有效的克服了濾波器設計最平坦幅頻特性與最平群延遲特性的兼容問題，能保證無源濾波器獲得最佳的濾波效果。2.根據權利要求I所述的方法，其特征在于，而在濾波器的設計中，巴特沃思函數具有最平坦的幅頻特性，但其帶內延遲特性卻很差。貝塞爾函數具有最平群延遲特性，在通帶內具有良好的線性相應，但其帶內沒有平坦的幅頻特性。為了解決如今通信系統中最平幅頻和最平群延遲之間的矛盾。本專利技術利用一種的新的濾波器傳遞函數一鏈函數濾波器，可以解決這類矛盾。對于這種鏈函數主要是基于在巴特沃思的最平坦幅頻特性和貝塞爾的相位特性作了折衷，這個折衷是用把濾波器的極點分別取巴特沃思和貝塞爾的某些極點 來實現。3.根據權利要求I所述的方法，其特征在于，鏈式濾波器傳遞函數為 T1(S) =----(I) Hl(S)BUs)4.根據權利要求I所述的方法，其特征在于，本專利技術給出Hi(S)Blri(S)的多項式表。5.根據權利要求I所述的方法，其特征在于，當i分別取0，I，3，4，6時，其極點向虛軸漂移，其帶內最平坦幅度響應越來越強，但其最平群延遲響應越差。6.根據權利要求I所述的方法，其特征在于，鏈函數濾波器是利用巴特沃思函數的最平坦幅頻特性和貝塞爾函數最平群延遲特性，在傳統巴特沃思和貝塞爾函數之間產生多個函數。在相同的階數下，鏈函數能夠給出不同的頻率特性。根據需要選擇適當的函數設計濾波器，以滿足通信系統的要求。全文摘要本專利技術提供了，該方法主要是利用巴特沃夫的最平坦幅頻特性和貝塞爾最平群延遲特性，此鏈式濾波器是巴特沃夫和貝塞爾函數的折衷，能給出一系列傳遞函數，在同樣的階數下，產生不同的響應。根據技術指標和元件特性，可選擇所需要的濾波器。本專利技術給出了鏈式函數傳遞函數的表達式，分析了鏈函數濾波器的極點分布和群延遲特性，有效的克服了濾波器設計最平坦幅頻特性與最平延遲特性的兼容問題，能保證無源濾波器獲得最佳的濾波效果。鏈式函數的重要應用就是在巴特沃思函數最平坦幅頻特性和貝塞爾最平群延遲特性之間架起橋梁。文檔編號H03H17/02GK102916678SQ20121038195公開日2013年2月6日 申請日期2012年9月23日 優先權日2012年9月23日專利技術者王少夫 申請人:安徽科技學院本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種基于Bessel及Butterworth函數鏈式濾波器實現方法，其特征在于：該方法主要是利用巴特沃夫的最平坦幅頻特性和貝塞爾最平群延遲特性，此鏈式濾波器是巴特沃夫和貝塞爾函數的折衷，能給出一系列傳遞函數，在同樣的階數下，產生不同的響應。根據技術指標和元件特性，可選擇所需要的濾波器。本專利技術給出了鏈式函數傳遞函數的表達式，分析了鏈函數濾波器的極點分布和群延遲特性，有效的克服了濾波器設計最平坦幅頻特性與最平群延遲特性的兼容問題，能保證無源濾波器獲得最佳的濾波效果。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：王少夫，
申請(專利權)人：安徽科技學院，
類型：發明
國別省市：
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