The invention discloses a transfer function and data processing model based on low pass filter design method, according to a first-order transfer function of input and output signal expression list; the relationship between input and output the differential equations describing the transfer function expression of the nonlinear differential equation; expansion; discrete expression the input and output signal; data processing in accordance with the idea of discrete expressions of weighted sum; the input signal, by selecting the appropriate filter parameters, and observe the output curve to determine the final parameters of the low pass filter, the low pass filter with low pass characteristics satisfactory. The beneficial effect of the invention is to design the traditional low pass filter, data processing and calculation is more complicated, and can adjust the parameters also greatly increased, the design is more flexible, according to the actual demand, design a more flexible low pass filter.
【技术实现步骤摘要】
一种基于传递函数与数据处理的新型低通滤波器设计方法
本专利技术属于滤波器设计与制造
,涉及一种基于传递函数与数据处理的新型低通滤波器设计方法。
技术介绍
滤波器具有非常广泛的工程应用背景,主要应用于信号处理,其作用在于可以通过各种不同型号与性能的滤波器设计,剔除信号中的某些不想要的频率信号。尤其是低通滤波器的应用更为广泛,主要用在减少高频噪声干扰,可以起到抑制高频信号,而通过低频信号的作用。传统的低通滤波器采用线性系统理论与传递函数概念设计,主要采用电阻电容组成RC滤波电路。而随着数字技术的发展,传统的滤波器不能灵活适应于实际的需求,不能满足不同的滤波对象特性需要。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于传递函数与数据处理的新型低通滤波器设计方法,解决了传统的滤波器不能灵活适应于实际的需求,不能满足不同的滤波对象特性需要的问题。本专利技术所采用的技术方案是按照以下步骤进行:步骤一:按照一阶惯性环节传递函数列出输入输出信号的表达方式;选取基本滤波器时间常数T,构造基本的一阶惯性环节,并用传递函数描述如下:其中y为滤波器的输出,u为滤波器的输入,s为传递函数中的微分算子;步骤二:采用微分方程描述所述传递函数表达的输入输出关系式;将所述传递函数转化为描述滤波器输入输出关系的微分方程如下:其中表示滤波器输出信号的导数;步骤三:对微分方程进行非线性扩充;根据微分方程,设计稳定的非线性环节-y3/5/T;将微分方程右侧加入非线性环节进行扩充,得到如下所示的新的非线性微分方程步骤四:对输入输出信号表达方式进行离散化处理;[y(n)-y(n-1)]/ΔT=[-y ...
【技术保护点】
一种基于传递函数与数据处理的新型低通滤波器设计方法,其特征在于按照以下步骤进行:步骤一:按照一阶惯性环节传递函数列出输入输出信号的表达方式;选取基本滤波器时间常数T,构造基本的一阶惯性环节,并用传递函数描述如下:
【技术特征摘要】
1.一种基于传递函数与数据处理的新型低通滤波器设计方法,其特征在于按照以下步骤进行:步骤一:按照一阶惯性环节传递函数列出输入输出信号的表达方式;选取基本滤波器时间常数T,构造基本的一阶惯性环节,并用传递函数描述如下:其中y为滤波器的输出,u为滤波器的输入,s为传递函数中的微分算子;步骤二:采用微分方程描述所述传递函数表达的输入输出关系式;将所述传递函数转化为描述滤波器输入输出关系的微分方程如下:其中表示滤波器输出信号的导数;步骤三:对微分方程进行非线性扩充;根据微分方程,设计稳定的非线性环节-y3/5/T;将微分方程右侧加入非线性环节进行扩充,得到如下所示的新的非线性微分方程步骤四:对输入输出信号表达方式进行离散化处理;[y(n)-y(n-1)]/ΔT=[-y(n-1)-y(n-1)3/5+u(n-1)]/T其中ΔT为采样步长,y(n)表示滤波器当前时刻的输出,y(n-1)表示滤波器比当前时刻提前一个采样点的输出,u(n-1)表示滤波...
【专利技术属性】
技术研发人员:张友安,雷军委,鲍虎,孙玉梅,张吉松,乔玉新,吴华丽,
申请(专利权)人:烟台南山学院,中国人民解放军海军航空工程学院,
类型:发明
国别省市:山东,37
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