切比雪夫1型数字滤波器的设计及滤波过程
切比雪夫1型低通模拟滤波器的幅度平方函数为:
)
(
11
)(22
2
2
|
)(|Ω
ΩΩ
+
==
Ωp
N
C
j H A
a ε
其中ε表示通带内幅度波动的程度,ε越大,波动幅度也越大。
110
1.0-=Ap
ε
)
(x C
N
称为N 阶切比雪夫多项式。
1、滤波器设计及结果如下
IIR-DF 滤波器设计(切比雪夫1型)
(1) 切比雪夫1型低通数字滤波器的损耗函数曲线、滤波分离出的DSB 信号的时
域波形及其频谱如下:
0.1
0.2
0.3
0.4
0.50.6
0.7
0.8
0.9
1
-100
-90-80-70-60-50-40-30-20-10
0w/π
幅度/d B
切比雪夫1型模拟低通滤波器的幅频响应曲线
00.010.020.03
0.040.050.060.070.08
-1
-0.500.5
1t/s
y 1(t )
y1(t)的时域波形
f/Hz
幅度
y1(t)的频谱
其中阶数N=7
(2) 切比雪夫1型带通数字滤波器的损耗函数曲线、滤波分离出的DSB 信号的时
域波形及其频谱如下:
0.1
0.2
0.3
0.4
0.50.6
0.7
0.8
0.9
1
-100
-90-80-70-60-50-40-30-20-10
0w/
幅度/d B
切比雪夫1型带通数字滤波器幅频响应曲线
0.01
0.02
0.03
0.040.050.06
0.07
0.08
-1-0.500.5
1t/s
y 2(t )
y2(t)的时域波形
200
400
600
800
10001200
1400
1600
1800
2000
f/Hz
幅度
y2(t)的频谱
其中阶数N=8
(3)切比雪夫1型高通数字滤波器的损耗函数曲线、滤波分离出的DSB 信号的时域波形及其频谱如下:
0.1
0.2
0.3
0.4
0.50.6
0.7
0.8
0.9
1
-100
-90-80-70-60-50-40-30-20-10
0w/
幅度/d B
切比雪夫1型高通数字滤波器幅频响应曲线
0.01
0.02
0.03
0.040.050.06
0.07
0.08
-1-0.500.5
1t/s
y 3(t )
y3(t)的时域波形
f/Hz
幅度
y3(t)的频谱
其中N=7
3、结果分析
特点:误差值在规定的频段上等波纹变化。
巴特沃兹滤波器在通带内幅度特性是单调下降的,如果阶次一定,则在靠近截止
处,幅度下降很多,或者说,为了使通带内的衰减足够小,需要的阶次N 很高,
为了克服这一缺点,采用切比雪夫多项式来逼近所希望的 。
切比雪夫滤波
器的
在通带范围内是等幅起伏的,所以在同样的通常内衰减要求下,其阶
数较巴特沃兹滤波器要小。
4、程序代码
(1)切比雪夫1型低通滤波器
(2)切比雪夫1型带通滤波器
(3)切比雪夫1型高通滤波器。