?前言

前幾篇文章介紹了通過雙線性變化離散S域傳遞函數(shù)得到Z域傳遞函數(shù)，并借助Mathcad工具計(jì)算出Z域傳遞函數(shù)的分母及分子系數(shù)，對Z域的傳遞函數(shù)進(jìn)行變換得到差分方程，通過Mathcad工具，由Z域傳遞函數(shù)的分母及分子的系數(shù)進(jìn)一步可計(jì)算出差分方程的系數(shù)。這種求解濾波器系數(shù)的方法比較費(fèi)時(shí)費(fèi)力，為了提高設(shè)計(jì)者開發(fā)速度，Matlab提供了“FilterDesigner”工具箱。“FilterDesigner”工具箱的功能比較多，本文簡述如何通過該工具生成數(shù)字濾波器系數(shù)。

正文

第一步 打開濾波器設(shè)計(jì)工具界面

       在命令窗口輸入”filterDesigner”,打開濾波器設(shè)計(jì)窗口“Filter Designer”或主頁面的在APP中找到“FilterDesigner”工具項(xiàng)，打開濾波器設(shè)計(jì)窗口“Filter Designer”

第二步 開始設(shè)計(jì)濾波器

      Response Type 濾波器類型 ：低通、高通、帶通、帶阻，其它。

      Design Method 設(shè)計(jì)方法  ：無限脈沖響應(yīng)濾波器、有限脈沖濾波器響應(yīng)。

      Filter order 濾波器階數(shù) ：指定階數(shù)、最小階數(shù)。

      Options 可選項(xiàng) ：密度因子。

      Frequency Specifications 頻率說明：采樣頻率 ，截止頻率

      Magnitude Specifications 幅值衰減說明

      以設(shè)計(jì)一個(gè)二階低通濾波器為例，如下圖。

      選擇波特圖分析，并點(diǎn)擊 Designer Filter

        頻率響應(yīng)曲線

         生成Z域傳遞函數(shù)分母、分子系數(shù)

與在Mathcad軟件中，通過雙線性變化得到Z域傳遞函數(shù)對比，兩種方法生產(chǎn)的Z域傳遞函數(shù)的分母、分子的系數(shù)，幾乎完全相等。

點(diǎn)擊下圖菜單欄選型，計(jì)算出差分方程數(shù)字濾波器的濾波系數(shù)。

      與在Mathcad軟件計(jì)算出來的結(jié)果對比，兩種方法生成的數(shù)字濾波器的系數(shù)幾乎完全相等。

      第三步 編碼及仿真驗(yàn)證

小結(jié)

通過Matlab提供的“FilterDesigner”工具箱，不到一分鐘就能設(shè)計(jì)出濾波器，是不是很香！工欲善其事，必先利其器，掌握一兩個(gè)好的仿真計(jì)算軟件進(jìn)行研發(fā)設(shè)計(jì)可以起到事半功倍的效果，也期待國產(chǎn)軟件早日強(qiáng)大起來。

推薦書籍：

《電子技術(shù)基礎(chǔ).模擬部分》-康華光-第5版

《 數(shù)字信號處理教程》-程佩青  

關(guān)于本人

本人有多年的電源開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，涉及到的產(chǎn)品有單相光伏逆變器、三相組串逆變器、集中式光伏逆變器、雙向DC/DC，PCS。涉及到的電路拓?fù)溆蠬4、H6、Boost、Boost-Buck、兩電平三相半橋、T字三電平三相半橋和I字型三電平半橋。近幾年一直做雙向變流器產(chǎn)品，主要做技術(shù)管理工作。在這個(gè)平臺希望與更多的同行進(jìn)行交流。