滤波器相关的参考文献

文献综述一、课题国内外现状微波滤波器在通信、信号处理、雷达等各种电路系统中具有广泛用途。

随着移动通信、电子对抗和导航技术的飞速发展，对新的微波元器件的需求和现有器件性能的改善提出了更高的要求。

发达国家都在利用新材料和新技术来提高器件性能和集成度，同时，尽可能地降低成本，减小器件尺寸和降低功耗。

与国外相比，我国的微波滤波器的发展还有一定的差距。

下面介绍一下滤波器的主要分类及其优缺点:1、微带滤波器微带滤波器主要包括平行耦合微带线滤波器、发夹型滤波器、微带类椭圆函数滤波器。

半波长平行耦合微带线带通滤波器是微波集成电路中广为应用的带通滤波器形式。

其结构紧凑、第二寄生通带的中心频率位于主通带中心频率的3倍处、适应频率范围较大、适用于宽带滤波器时相对带宽可达20%。

其缺点为插损较大，同时，谐振器在一个方向依次摆开，造成滤波器在一个方向上占用了较大空间。

和平行耦合线滤波器结构相比，发夹型滤波器具有紧凑的电路结构，减小了滤波器占用的空间，容易集成，并且降低了成本。

在电路尺寸有较严格要求的场合发夹型滤波器得到了较为广泛的应用。

发夹型滤波器是由发夹型谐振器并排排列耦合而成，是半波长耦合微带滤波器的一种变形结构，是将半波长耦合谐振器折合成U字型构成的，因此与交指式、梳状线式等其他微波滤波器结构相比，其电路结构更加紧凑，具有体积小，微带线终端开路无需过孔接地，易于制造等优点。

发夹型滤波器耦合拓扑结构属于交叉耦合，交叉耦合实质是从信号源到负载端有不止一条耦合路径，包括主耦合路径和相对较弱的辅耦合路径，任意两谐振器之间都可以产生耦合。

相对于级联耦合，交叉耦合的最大优点是能够在通带附近的有限频率处产生传输零点，因而滤波器的带外抑制能力将获得极大提高，使用交叉耦合的谐振器滤波器比普通级联型的滤波器具有更好的频率选择性，同时可以减少所需谐振器的数目。

平行耦合线滤波器、交指型滤波器等，获得在带内较平坦的幅频特性，合，其非对称同步调谐耦合模型如下图所示:图1 腔体耦合电路模型建立耦合模型.图2 耦合系数计算模型三、发展趋势随着现代材料科学与电子信息科学技术的交叉渗透，新材料和制造工艺技术的发展，如单片集成电路、MEMS、LTCC等工艺，极大地带动了微带和其他类型滤波器的飞速发展。

毕业设计（论文）文献综述软件无线电中的FIR滤波器设计1软件无线电的发展与应用软件无线电是最近几年在无线通信领域提出的一种新的通信系统体系结构，它的基本思想是以开放性、可扩展、结构最简的硬件为通用平台，把尽可能多的通信功能用可升级、可替换的软件来实现。

软件无线电是具有可重配置硬件平台的无线设备，可以跨多种通信标准。

因为具有更低的成本、更大的灵活性和更高的性能，软件无线电已迅速成为军事、公共安全和商用无线领域的事实标准。

SDR成为商用流行的主要原因之一是它能够对多种波形进行基带处理和数字中频(IF)处理。

IF处理将数字信号处理的领域从基带扩展到RF。

支持基带和中频处理的能力增加了系统灵活性，同时减小了制造成本。

无线标准不断地发展，通过先进的基带处理技术如自适应调制编码、空时编码(STC)、波束赋形和多入多出(MIMO)天线技术，支持更高的数据速率。

基带信号处理器件需要巨大的处理带宽，以支持这些技术中大计算量的算法。

例如，美国军事联合战术无线系统(JTRS)定义了军事无线中20多种。

而数字滤波器在软件无线电中的有着非常重要的地位。

调谐本振分波段滤波器放大放大DDCA/DDSP软件图1 宽带中频数字化软件无线电接收机框图2 数字滤波器国内外发展现状数字滤波在DSP（数字信号处理）中占有重要地位。

数字滤波器按实现的网络结构或者从单位脉冲响应，分为IIR(无限脉冲响应）和FIR（有限脉冲响应）滤波器。

如果IIR滤波器和FIR滤波器具有相同的性能，那么通常IIR滤波器可以用较低的阶数获得高的选择性，执行速度更快，所有的储存单元更少，所有既经济又高效。

数字滤波器精确度高、使用灵活、可靠性高，具有模拟设备所没有的许多优点，已广泛地应用于各个科学技术领域，例如数字电视、语音、通信、雷达、声纳、遥感、图像、生物医学以及许多工程应用领域。

随着信息时代数字时代的到来，数字滤波技术已经成为一门及其重要的科学和技术领域。

以往的滤波器大多采用模拟电路技术，但是，模拟电路技术存在很多难以解决的问题，例如，模拟电路元件对温度的敏感性，等等。

大学本科毕业设计（论文）文献综述报告基于MATLAB的数字滤波器的设计1 前言在1960年到1970年的十年中，高速数字计算机迅速发展，并被广泛地用来处理数字形式的电信号。

因而，在数字滤波器的设计中，就有可能采用傅里叶分析、波形抽样、Z变换等已有的基本理论概念。

数字滤波器具有稳定、重复性好、适应性强、性能优异、线性相位等优点。

数字滤波器以冲激响应延续长度可分为两类：FIR滤波器(有限冲激响应滤波器)、IIR滤波器(无限冲激响应滤波器)。

其中FIR 滤波器的优点是：稳定性好，因为没有极点；精度高，因为它对以前的事件只有有限的记忆，积累误差小；易于计算机辅助设计，保证精度和线性相位。

缺点是：要达到高性能，需要许多系数，要做较多的乘法操作，计算量大。

而IIR滤波器的优点是：结构简单、系数少乘法操作少、效率高；与模拟滤波器有对应关系；可以解析控制，强制系统在特定点为零点；易于计算机辅助设计。

缺点是：因为有极点，设计时要小心稳定性；因为它对以前的事件有长的记忆，易产生溢出、噪声、误差[1]。

2 国外数字滤波器发展历史及研究成果数字滤波有线性滤波和非线性滤波。

线性滤波是指卷积滤波，又分为频域滤波和时域滤波，在实域中根据滤波方式又分为递归滤波和递归滤波。

非线性滤波主要是指同态滤波，它是用取对数的方法将非线性问题线性化。

近些年，线性滤波方法，如Wiener滤波、Kalman滤波和自适应滤波得到了广泛的研究和应用。

同时一些非线性滤波方法，如小波滤波、同态滤波、中值滤波和形态滤波等都是现代信号处理的前沿课题，不但有重要的理论意义，而且有广阔的应用前景。

Wiener滤波是最早提出的一种滤波方法，当信号混有白噪声时，可以在最小均方误差条件下得到信号的最佳估计。

但是，由于求解Wiener-Hoff 方程的复杂性，使得Wiener滤波实际应用起来很困难，不过Wiener 滤波在理论上的意义是非常重要的，利用Wiener滤波的纯一步预测，可以求解信号的模型参数，进而获得著名的Levinson算法[2]。

文献综述随着计算机技术和网络技术的发展，工业参数的数字采集促进了现场总线技术的发展，目前现场总线已经从当初的4-20mA电流信号升级为数字信号，发展成为全数字通讯，解决了现场信号远距离高速传送的问题，而且提高了抗干扰性能，增加了系统配置的灵活性，节省了硬件投资，是未来生产自动化和过程控制的发展方向。

目前，较有影响的总线有：Modbus，CAN，LonWorks，Profibus等。

采用RS485标准总线技术对现场数据进行采集、管理，相对于CAN，LonWorks，Profibus等现场总线系统而言，具有结构简易、成本低廉、硬软件支持丰富、安装方便，且与传统的DCS兼容，与现场仪表接口简单，系统实施容易等特点，因而RS485总线系统在一定时间内仍是中小控制系统的主要形式。

温度测控模块作为一种重要的设备，在诸多工业生产过程中得到了广泛应用。

自70年代以来，由于工业过程控制的需要，特别是微电子技术和计算机技术的迅猛发展，国外温度测控发展迅速，并在智能化、自适应等方面取得显著成果。

在这方面，以口本、美国、德国、瑞典等国的技术领先，生产出了很多商品化的、性能优异的温度测控器及仪器仪表，并在各行业广泛应用。

目前，国外温度测控系统及仪表正朝着高精度、智能化、小型化等方面快速发展。

基于单片机的Modbus协议产品一般由单片机芯片为核心和外围辅助逻辑元器件组成，它充分利用单片机的硬件资源和软件资源，同时合理配置特定的功能元器件来实现产品的功用，外围元器件一部分是用来实现通讯的串行接口元件，具有电平转换的功能，这使得Modbus产品具有组成工业网络的能力；另一部分是功能器件，如：数模转化器、模数转化器、LED显示器等，能够实现很多的特定功能。

由于产品的硬件构成比较简单，性能比较稳定，功能比较强且造价比较低成为该产品的主要特点，在国内使用的Modbus产品大部分是国外产品，国内很少有独立的知识产权，这是Modbus产品在国内的现状。

Design of Compact Dual-Band Quasi-Elliptic Filter with High Selectivity and Wide Stopband RejectionWei Jiang#, Wei Shen*, Liang Zhou#, An-Ming Gao#, Wen-Yan Yin#, and Jun-Fa Mao##Key Laboratory of Ministry of Education of Design and Electromagnetic Compatibility of High Speed Electronic Systems, School of Electronic Information and Electrical Engineering, Shanghai Jiao TongUniversity, Shanghai 200240, Chinaweijiang8255@, liangzhou@, annmean@,wyyin@ and jfmao@*Microelectronic Center, Institute of Electronics, Shanghai Aerospace Technology Research InstituteShanghai, 201109 , Chinaweishenmw@Abstract — A novel dual-band quasi-elliptic filter with compact size and wide stopband has been proposed in this paper. It is realized by embedding two open loops between two coupled half wavelength resonators. Thus, the filter is compact in size. Two inner open loops are placed far enough to avoid mutual coupling. In addition, by loading two semi-lumped anti-coupled structures, a broad upper stopband can be obtained without adding extra circuit size. To verify the proposed idea, a dual-band filter sample has been designed and fabricated using single-layer printed circuit board (PCB) technology, and the measured S-parameters agree well with the simulated ones. Index Terms — Dual-band filter, high frequency selectivity, quasi-elliptic, wide stopband rejection.I.I NTRODUCTIONIn modern and wireless mobile communication systems, RF/microwave filters, as the most important and essential devices in the RF front ends of both the receiver and transmitter, are highly demanded. Planar microstrip filters are suitable candidates because they can be easily fabricated using standard printed circuit board (PCB) technology and own the advantages of compactness, low cost and easy integration with other passive components. Recently, with the rapid development of dual-band wireless communication systems, high-performance microstrip filters with dual-band operation are becoming more and more popular. To satisfy the increasing needs, great efforts have been made and various design methods have been proposed by researchers [1]-[5]. In [2], two set of resonators operating at different frequencies are utilized to generate two passbands. And in [3], with proper impedance ratio and physical length of stepped-impedance resonator, the dual-band response can also be achieved. However, relatively little attention has been paid to dual-band filters with harmonic suppression to reject the unwanted signal. Therefore, it still remains a challenging issue to design dual-band filters with compact size, high frequency selectivity and a broad upper rejection band simultaneously.In this paper, a dual-band filter with high performance of good frequency selectivity and wide stopband has been introduced. One set of open loops are arranged between two coupled resonators to maintain compactness in structure. They introduce finite transmission zeros to split single passband into two passbands. By adopting skew-symmetrical feed lines, two more transmission zeros can be obtained at the lower and higher stopband, respectively. Semi-lumped anti-coupled structures, as individual lowpass structures, are loaded at input and output to achieve harmonic suppression. They can be conveniently integrated with the dual-band filter without introducing extra circuit size. Finally, the filter sample is implemented and the measured results arepresented to verify the proposed idea.Fig. 1. Layout of the proposed high-performance dual-band filter.II.F ILTER DESIGNA. Filter TopologyFig. 1 illustrates the detailed layout of the dual-band filter. It is obviously noted that the outer half wavelength resonators and two open loops are treated as 1, 4 and 2, 3, respectively. The coupling structure of the proposed dual-band filter with aquasi-elliptic response is presented in Fig. 2.Fig. 2. Coupling topology of the dual-band quasi-elliptic bandpass filter.T he corresponding coupling matrix M can be written as [6]⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡=00000000000000000004444341434332212141211110LL S S M M M M M M M M M M M M M M Mand the nodal admittance matrix is given by [6]:][][][][]}[][][{I j V A V M W G j ⋅−=⋅=⋅+⋅+⋅−Ω (1) Here, [G ] is a (N +2)×(N +2) matrix where the entries are zero except for G 11=G N +2,N +2=1. [M ] is the coupling matrix and [W ] is a (N +2)×(N +2) diagonal matrix, with W 11=W N +2,N +2=0, and W kk =1. Furthermore, the S-parameters are determined by1111,112[]S j A −=+ (2a)1212,12[]N S j A −+=− (2b)Considering S 21=0, we can get0))3322=⋅++M M ΩΩ(( (3)3322M M or −=Ω (4)The transmission zeros can be used to split single passband into two individual passbands. Regarding the 0˚ tapped lines connected directly to the outer resonators, they are used to yield two finite transmission zeros at lower and upper stopband, which also contribute to quasi-elliptic response [7]. The tap position denoted by L 3, can be used to determine the external quality factor Q e which can be characterized bydB−=30f f Q e δ (5)where f 0 is the frequency at which S 21-parameter reaches its maximum value and δf 3-dB is the 3-dB bandwidth for which S 21 is reduced by 3-dB from its peak value.The simulated S 21-parameters as a function of frequency for different values of L 5, g 1, and L 3 are plotted in Fig. 3 (a), (b) and (c), respectively. As shown in Fig. 3 (a), two passbands move away from each other with increasing the value of L 5, which is due to stronger coupling strength between the inner and outer resonators. The bandwidth of two bands is controlled by the parameter g 1. In Fig. 3 (b), the bandwidth of the dual-band filter becomes wider as g 1 decreases. Fig. 3 (c) shows that the tap position determines the locations of two transmission zeros at lower and upper stopband. They will move close to the passbands with L 3 increasing.(a)(b) (c)Fig. 3. Simulated S 21-parameter as a function of frequency fordifferent values of (a) L 5, (b) g 1 and (c) L 3, respectively.B. Semi-Lumped Lowpass StructureAn anti-coupled line with an open-circuited quarter-wavelength resonator provides lowpass characteristics [8]. In order to further reduce the circuit size, the open-circuited quarter-wavelength resonator is replaced by a surface-mount capacitor [9], as shown in Fig. 4.Fig. 4. Schematic of the compact lowpass structure.The proposed semi-lumped lowpass filter (LPF), is suitable candidate for suppressing harmonic response. It can be conveniently loaded at the input and output feed lines of the proposed dual-band quasi-elliptic filter. We should make sure that the higher passband is below the cutoff frequency of the lowpass filter. Then, the in-band performance of the dual-band filter will not be degraded. The simulated S 21-parameters of the dual-band filter with and without the lowpass structures are presented in Fig. 5 for comparison. Harmonic suppression can be achieved and a wide upper stopband can be acquired.Fig. 5. Simulated S 21-parameter of LPF, and the dual-band filter with and without LPF.In implementing the proposed dual-band quasi-elliptic filter with a broad upper rejection band, one can follow the design procedures listed below.1) Set the geometrical parameters of two pairs ofresonators to let them resonate near the center frequency. 2) According to the design curves in Fig. 3 (a), (b) and (c),we can control the distance between the lower and higher passband, the bandwidth of each band and thepositions of two outer transmission zeros by adjusting the parameter L 5, g 1 and L 3, respectively.3)Arrange the lowpass structures at input and output feed lines to improve out-of-band rejection while maintaining the in-band performance.4)Perform a fine-tuning procedure to optimize the entire filter after all initial geometrical parameters have been obtained.IV. R ESULTS A ND V ALIDATIONAs illustrated in Fig. 6, a dual-band filter sample operating at 2.25 GHz and 2.9 GHz was designed for verifying the proposed idea, which was implemented on a single-layer PCB with the relative permittivity of ε = 2.65, tan δ = 0.003, and the thickness h = 1mm. Two 0603 chip capacitors with C = 0.56 pF are employed. Two via-holes with the radius of r are drilled and metalized for connecting the capacitor C to the ground. The performance of the proposed structure is simulated with the help of the commercial 3-D full-wave electromagnetic simulator, Ansoft High Frequency Simulator Software (HFSS). The physical sizes of the fabricated filter are summarized as follows: L 1= 13.1 mm, L 2= 3 mm, L 3= 3.1 mm, L 4= 11.3 mm, L 5=14.15 mm, L 6=6.7 mm, L 7= 5.2 mm, L 8= 4.6 mm, L 9= 2.7 mm, L 10= 6 mm, L 11= 1 mm, L 12= 1.4 mm, W 1= 0.8 mm, W 2= 2.1 mm, W 3= 0.8 mm, W 4= 0.3 mm, W 5= 0.8 mm, g 1= 0.65 mm, g 2= 0.4 mm, g 3= 0.3 mm, r = 0.25mm.Fig. 6. Photograph of the circuit.Vector network analyzer (VNA) Agilent 8722ES was utilized to measure the transmission responses of the filter, and the simulated and measured S-parameters are plotted in Fig. 7 (a), with good agreements obtained between them. In the measurements, two passbands are centered at 2.27 GHz and 2.85 GHz, respectively. The measured insertion losses at two passband are about 1.5 dB and 2.6 dB, respectively. The return losses of two passbands are larger than 20 dB and 13.5 dB, respectively. As shown in Fig. 7 (b), the spurious response below 23 dB is from 3.1 GHz to 13.4 GHz. The harmonics are successfully suppressed and the bandwidth ofthe upper rejection band is significantly broadened.(a) (b)Fig. 7. Simulated and measured S-parameters of the filter in (a) narrowband and (b) wideband, respectively.VII. C ONCLUSIONA high-performance dual-band quasi-elliptic bandpass filter with compact size was proposed in this paper. By adopting skew-symmetrical feed lines, better frequency selectivity can be achieved. In order to obtain wide stopband, lowpass structures implemented with semi-lumped capacitors are loaded at the input and output feed lines. Finally, a filtersample was designed and fabricated on standard PCBtechnology. The measured S-parameters agree well with the simulated counterparts.A CKNOWLEDGEMENTThis work was supported by the National Basic Research Program of China under Grant 2009CB320206, National Natural Science Foundation of China 60901024.R EFERENCES[1] C.-F. Chen, T.-M. Shen, T.-Y. Huang, and R.-B. Wu, ‘‘Designof multimode net-type resonators and their applications to filters and multiplexers,’’ IEEE Trans . Microw . Theory & Tech ., vol. 59, no. 4, pp. 848-856, Apr. 2011.[2] X. Y. Zhang, J . Shi, J . X. Chen, and Q. Xue, ‘‘Dual-bandbandpass filter design using a novel feed scheme,’’ IEEE Microw . Wireless Compon . Lett ., vol. 19, no. 6, pp. 350-352, Jun. 2009.[3] Q.-X. Chu, and F.-C. 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文献综述电子信息工程数字滤波器设计方案综述摘要：文章首先简单介绍数字滤波器的应用背景和分类，然后对基于matlab 的数字滤波器设计进行阐述，并介绍了现在数字滤波器设计的3中方法:程序设计法；FDAtool 设计法；SPtool 设计法。

在文中介绍了各种方法，并且其比较优劣。

关键字：FIR 数字滤波器；matlab ；FDAtool ；SPtool ；程序1.引言随着数字信息与技术的发展，数字信号处理已经成为数字处理领域中的重要环节。

而在数字信号处理中，滤波器占有极其重要的地位，数字滤波器有非常广泛的用途，例如语音和图像处理，HDTV ，模式识别，频谱分析等。

数字滤波器实际上是一个采用有限精度算法实现的线性非时变离散系统[1]。

根据其冲击脉冲响应函数的时域特性可分为两类[2]:无限冲击响应IIR 滤波器和有限冲击响应FIR 滤波器。

FIR 滤波器与IIR 滤波器相比有更好的稳定性，精度更高而且FIR 滤波器满足幅频响应要求，能得到严格的线性相位特性，所以在许多领域中被使用。

2 FIR 滤波器的原理和设计方案2．1 FIR 滤波器原理对于一个FIR 滤波器系统，冲击响应总是有限长的，其系统函数为[3]： ()i k i i z b z H --=∑=10 （式2-1）FIR 滤波器的输出方程可用差分方程表示为：()()()i h i n x n y k i ∑-=-=10 （式2-2）其中，()n x 为输入信号采样序列；()n y 表示输出序列；()n h 是滤波器的系数；k 是滤波器的阶数。

根据方程（2-2）可以知：数字滤波器设计的主要任务就是找寻一个函数()z H ，使该函数在频率域得到所希望的频率指标，图1列出了K 阶的FIR 滤波器框图。

图1 FIR 滤波器的结构示意图2. 2 滤波器设计方法FIR滤波器的设计方法有许多种，如程序法，窗函数法，频率采样法等等，在以下要介绍3种比较常用的设计方法：程序法，FDATool法和SPTool法。

滤波器毕业论文滤波器是一种能够将输入信号的某些频率成分通过而将其他频率成分削弱或者隔离的电路。

滤波器在时域和频域的特性可以被描述为传递函数，这个函数是滤波器的频率响应。

频率响应是指滤波器对不同频率的信号进行阻止或者放行的程度。

滤波器被广泛应用在电子电路中的许多应用中，如通信电路、音频处理等。

滤波器对信号的处理有着非常重要的作用，现在越来越多的研究将滤波器应用于数字信号处理，这对于提高信号质量有非常大的帮助。

下面就滤波器的基本原理和分类简要介绍一下：一、基本原理滤波器的基本原理是根据滤波器在不同信号频率上的阻止或放行作用来实现频率分离。

这是通过将传输信号输入到滤波器中，转化为输出信号。

下图是典型的低通滤波器的频率响应示意图。

图1. 低通滤波器频率响应在低通滤波器中，高频信号被削弱或被阻止，而低频信号则被放行。

根据不同的电路构造和频响特性，可将滤波器分类为低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器。

二、分类介绍（1）低通滤波器低通滤波器的频率响应如图1所示，阻止高频信号而通过低频信号，可以用来筛选带宽较低的信号。

低通滤波器有一些最常见的类型，如RC滤波器、RL滤波器、LC滤波器、阶跃响应滤波器等。

（2）高通滤波器高通滤波器的频率响应与低通滤波器相反，即阻止低频信号而通过高频信号，可以用于去除信号中的DC分量，提高信号的AC信号成分。

高通滤波器有一些最常见的类型，如RC 滤波器、RL滤波器、LC滤波器、梯形滤波器等。

（3）带通滤波器带通滤波器的频率响应将只放行信号中于某带宽范围内的成分，阻止上下带宽范围之外的成分。

带通滤波器类型有多个，如狭缝、串联LC滤波器、并联LC滤波器、铁芯变压器滤波器等。

（4）带阻滤波器带阻滤波器的频率响应恰好相反，将只阻止信号中于某带宽范围内的成分，放行上下带宽范围之外的成分。

带阻滤波器产生的效果与带通滤波器相似，如单环带阻滤波器、双通带阻滤波器等。

三、结论总而言之，滤波器可用于信号处理的许多方面，以帮助提高信号质量。

文献综述电子信息工程滤波器的设计摘要本文主要介绍什么是滤波器；巴特沃斯滤波器及其特点；切比雪夫滤波器种类及特点；贝塞尔滤波器特点，优点以及不足。

关键词滤波器；巴特沃斯滤波器；切比雪夫滤波器；贝塞尔滤波器。

一、滤波器概述[1][2]滤波器（filter）是一种用来消除干扰杂讯的器件，将输入或输出经过过滤而得到纯净的直流电。

对特定频率的频点或该频点以外的频率进行有效滤除的电路，就是滤波器，其功能就是得到一个特定频率或消除一个特定频率。

滤波器的分类：按所处理的信号分为模拟滤波器和数字滤波器两种。

按所通过信号的频段分为低通、高通、带通和带阻滤波器四种。

低通滤波器：它允许信号中的低频或直流分量通过，抑制高频分量或干扰和噪声。

高通滤波器：它允许信号中的高频分量通过，抑制低频或直流分量。

带通滤波器：它允许一定频段的信号通过，抑制低于或高于该频段的信号、干扰和噪声。

带阻滤波器：它抑制一定频段内的信号，允许该频段以外的信号通过。

二、滤波器设计方法目前最常用的滤波器设计方法是巴特沃斯、切比雪夫、贝塞尔等几种形式。

1、巴特沃斯滤波器巴特沃斯滤波器是电子滤波器的一种。

巴特沃斯滤波器最明显的特点是通频带的频率响应曲线最平滑。

这种滤波器最先由英国工程师斯替芬·巴特沃斯（Stephen Butterworth）在1930年发表在英国《无线电工程》期刊的一篇论文中提出的巴特沃斯响应（最平坦响应）巴特沃斯响应能够最大化滤波器的通带平坦度。

该响应非常平坦，非常接近DC信号，然后慢慢衰减至截止频率点为-3dB，最终逼近-20ndB/decade的衰减率，其中n为滤波器的阶数。

巴特沃斯滤波器特别适用于低频应用，其对于维护增益的平坦性来说非常重要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，而在阻频带则慢慢下降为零。

在振幅的对数对角频率的波普图上，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，并趋向负无穷大。

--完整版学习资料分享----附件1：文献综述专业班级：电子073班 姓名：姜美玲 学号：07012887数字滤波器研究综述摘要：文章对数字滤波器做了较为全面的介绍。

概括了滤波器的背景知识、应用以及较为详细的分类情况。

比较了几种有代表性的经典的数字滤波器。

然后对数字滤波器以及发展的走势进行了展望。

关键词：数字滤波器；IIR 滤波器；FIR 滤波器1. 引言随着信息科学与计算技术的迅速发展，数字信号处理的理论与应用得到飞跃式发展，形成了一门极为重要的学科[1 ]。

不仅如此，它还以不同的形式影响及渗透到其他的学科中去。

不论是国民经济或者是国防建设都与之息息相关，紧密相连。

我们现实生活中会遇到多种多样的信号，例如广播信号、电视信号、雷达信号、通信信号、导航信号、射电天文信号、生物医学信号、控制信号、气象信号、地震勘探信号、机械振动信号、遥感遥测信号等等。

上述这些信号大部分是模拟信号，也有小部分是数字信号。

模拟信号是自变量的连续函数，自变量可以是一维的，也可以是二维或多维的。

大多数情况下一维模拟信号的自变量是时间，经过时间上的离散化(采样)和幅度上的离散化(量化)，这类模拟信号便成为一维数字信号。

因此，数字信号实际上是用数字序列表示的信号，语音信号经采样和量化后，得到的数字信号是一个一维离散时间序列；而图像信号经采样和量化后，得到的数字信号是一个二维离散空间序列[2 ]。

滤波技术是信号分析、处理技术的重要分支。

无论是信号的获取、传输, 还是信号的处理和交换都离不开滤波技术, 它对信号安全可靠和有效灵活地传递是至关重要的[ 3 ]。

数字信号的滤波是通过数字滤波器来实现的。

数字滤波器是一种用来过滤时间离散信号的数字系统,它是通过对抽样数据进行数学处理来达到频域滤波的目的[4-5 ]。

例如，对数字信号进行滤波以限制其他的频带或滤除噪音和干扰，或将他们与其他信号进行分离；对信号进行频谱分析或功率谱分析以了解信号的频谱组成，进而对信号进行识别；对信号进行某种变换，使之更适合于传输、存储和应用；对信号进行编码以达到数据压缩的目的等等。

开题报告表文献综述1引言数字滤波器准确度高、使用灵活、可靠性高，具有模拟设备所没有的许多优点，已广泛地应用于各个科学技术领域, 例如数字电视、语音、通信、雷达、声纳、遥感、图像、生物医学以及许多工程应用领域。

数字滤波器按实现的网络构造或者从单位脉冲响应，分为IIR 〔无限脉冲响应〕和FIR 〔有限脉冲响应〕滤波器。

如果IIR 滤波器和FIR 滤波器具有一样的性能，则通常IIR 滤波器可以用较低的阶数获得高的选择性，执行速度更快，所有的储存单元更少，所有既经济又高效。

本课题主要应用MATLAB 软件设计IIR 数字滤波器，并对所设计的滤波器进展仿真；应用DSP 集成开发环境——CCS 调试汇编程序，文章介绍IIR 数字滤波器在DSP 中的实现方法。

DSP 芯片是一种特别适合数字信号处理运算的微处理器，主要用来实时、快速地实现各种数字信号处理算法。

用DSP 芯片实现IIR 数字滤波器，不仅具有准确度高、不受环境影响等优点，而且因DSP 芯片的可编程性，可方便地修改滤波器参数，从而改变滤波器的特性，设计十分灵活。

2 主要内容2.1 数字IIR 滤波器的理论设计分析 数字滤波器实际上是一个采用有限精度算法实现的线性非时变离散系统，滤波器的功能实现实际上是通过大量的加法运算和乘法运算完成的。

IIR 数字滤波器差分方程的一般形式为：〔1〕从IIR 数字滤波器的实现来看，有直接型、级联型、并联型和格型等根本网络构造。

不同的构造形式会有不同的运算误差，其稳定性、运算速度、所占用的存储空间等也有所不同[3]。

其中直接Ⅱ型仅需要N 级延迟单元，且可作为级联型和并联型构造中的根本单元，是最常用的IIR 数字滤波器构造之一。

IIR 数字滤波器的设计方法有两类[4]，一类是借助于模拟滤波器的设计方法设计出模拟滤波器，利用冲激响应不变法或双线性变换法转换成数字滤波器，然后用硬件或软件实现；另一类是直接在频域或时域中进展设计，设计时需要计算机作辅助工具。

滤波器毕业论文滤波器毕业论文引言：滤波器是一种常用的信号处理工具，广泛应用于通信、图像处理、音频处理等领域。

在本篇毕业论文中，我将探讨滤波器的原理、设计方法以及应用案例，旨在深入理解滤波器的工作原理，并为相关领域的研究提供参考。

一、滤波器的基本原理滤波器是一种能够改变信号频谱特性的电子设备。

它通过选择性地通过或抑制特定频率的信号来实现信号的处理。

滤波器主要分为低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器四种类型。

低通滤波器能够通过低频信号而抑制高频信号，高通滤波器则相反。

带通滤波器能够通过一定范围内的频率信号，而带阻滤波器则相反。

二、滤波器的设计方法滤波器的设计方法有很多种，其中常用的有频率域设计方法和时域设计方法。

频率域设计方法主要是基于信号的频谱特性进行设计，常用的有巴特沃斯滤波器、切比雪夫滤波器和椭圆滤波器等。

时域设计方法则是基于信号的时域特性进行设计，常用的有窗函数法、FIR滤波器和IIR滤波器等。

不同的设计方法适用于不同的应用场景，需要根据具体需求进行选择。

三、滤波器的应用案例滤波器在各个领域都有广泛的应用。

以通信领域为例，滤波器常用于信号调制和解调、信号去噪和信号恢复等方面。

在图像处理领域，滤波器可以用于图像去噪、边缘检测和图像增强等。

在音频处理领域，滤波器可以用于音频去噪、音频均衡和音频效果处理等。

滤波器的应用案例丰富多样，为相关领域的研究和应用提供了强有力的工具。

四、滤波器的性能评估指标对于滤波器的性能评估，常用的指标有频率响应、幅频特性、相频特性、群延迟、阻带衰减等。

频率响应是指滤波器对不同频率信号的响应情况，幅频特性和相频特性则是指滤波器对信号幅度和相位的影响。

群延迟是指信号在滤波器中的传播延迟，阻带衰减则是指滤波器在阻带频率范围内的抑制能力。

通过对这些指标的评估，可以判断滤波器的性能优劣，从而进行相应的优化和改进。

结论：滤波器作为一种重要的信号处理工具，在通信、图像处理、音频处理等领域具有广泛的应用。

2021年 / 第11期 物联网技术330 引 言1964年，受激布里渊散射（Stimulated Brillouin Scattering, SBS ）被首次发现并命名[1]。

此后，SBS 应用于光纤传感器、光时域分析仪、光纤激光器、放大器、滤波器等领域[2-6]。

上述研究都基于SBS 低阈值、高增益以及对环境因素较为敏感等诸多特性。

但是，光纤双折射率、泵浦光和信号光偏振态（States of Polarization, SOP ）对SBS 的众多特性有显著影响。

然而，多数关于SBS 的讨论仅局限于对SOP 分布的统计平均，忽略了其实际的演变过程[7-9]。

在2017年，Wang 等人[10]对光纤中SBS 信号偏振特性进行了研究，并得出了相关的传播方程。

基于上述理论，本文结合其高增益的优良特性，根据泵浦光SOP 对信号光SOP 的牵引与发散作用，提出了一种偏振滤波的思路。

1 原 理SBS 是由泵浦光、信号光以及声频声子相互作用而形成的一种光学非线性效应。

泵浦光入射到介质，因电致伸缩效应，对介质的折射率和介电常数产生周期性调制作用，激发出声频声子，从而形成移动的布拉格光栅。

入射泵浦光通过声波场后，在某些特定方向产生散射光。

当由感应生成的布拉格光栅的光栅常数d 与泵浦光频率ωp 、布拉格光栅移动速度v g 与声频声子传播速度v a 相匹配时，产生最大斯托克 斯光。

当信号光与泵浦光分别从光纤的右端（z =L 处）和左端（z =0处）注入，如图1所示。

图1 单模光纤中泵浦光和信号光的传输示意图图1中T (z )为光纤从z =0到z 处的琼斯矩阵；E p 、E s 为泵浦光与信号光的偏振态；ρ为声波矢量。

如果泵浦光强度大于SBS 的阈值，就会激发SBS 。

在不考虑光纤损耗情况下，根据连续稳定的泵浦光和信号光及声波间相互作用，可将单模光纤中SBS 传输强度和SOP 向量的传播方程总结为[10]：d d p s p I zr s p I I =+++()0211ξξ（1）d d s s p I z rs p I I =+++()0211ξξ （2）d d p s s p z p r I s s p p r I p s =×+−⋅() +×)β020211ξξξξξ （3）d d s pp s zs r I p s p s r Is p ξξξξξξ=×+−⋅()+×)β020211 （4）其中：βs =()βββ123,,和βp =−−−()βββ123,,分别是信号光和泵浦光的偏振矢量，β1和β2为线双折射分量，β3为圆双折射分量；ξ表示信号光频率分量ξ的归一化斯托克斯量；表示泵浦光的归一化斯托克斯量；I s 和I p 分别表示信号光和泵浦光的光功率；ξ为归一化的偏移量；r 0为增益系数。

一、概述1. 电力系统中的精密整流电路是一种非常重要的电路，它能够有效地将交流电转换为直流电，并且保证转换后的直流电具有稳定的电压和电流。

精密整流电路广泛应用于各种领域，包括工业生产、通信设备、医疗设备等，因此对其工作原理的研究具有重要意义。

2. 本文将围绕精密整流电路的工作原理展开探讨，通过对相关文献的引用和分析，希望能够对读者提供一些有益的参考和启发。

二、精密整流电路的基本结构3. 精密整流电路一般由整流器、滤波器和稳压器三部分组成。

整流器主要用于将交流电转换为直流电，其常见的类型包括二极管整流、晶闸管整流等。

滤波器用于去除直流电中的波纹，使其更加平稳。

稳压器则主要用于对直流电进行稳压，确保输出电压不受输入电压波动的影响。

4. 在精密整流电路中，这三个部分密切配合，共同完成对输入交流电的处理，最终得到稳定的直流电输出。

5. 精密整流电路的工作原理主要包括交流电转换、波纹去除和稳压三个方面。

6. 当交流电进入整流器时，根据整流器的类型，其工作原理有所不同。

以二极管整流为例，当输入交流电为正半周时，二极管导通，使得正电压通过，而负半周时，二极管截止，使得负电压被截断。

这样就实现了从交流电到单向电流的转换。

7. 经过整流器转换后的直流电中会存在一定的波纹，这是由于交流电转换为直流电的过程中不可避免的。

为了去除这些波纹，需要使用滤波器。

常见的滤波器包括电容滤波器、电感滤波器等，它们能够将直流电中的波纹去除，使得输出更加平稳。

8. 在经过整流和滤波处理后的直流电还需要进行稳压处理，以确保输出的电压稳定。

稳压器一般采用电子元件来实现，如稳压二极管、稳压管等，通过这些元件的特性，能够保证输出电压在输入电压变化时能够保持不变。

9. 精密整流电路通过整流、滤波和稳压三个环节的协同作用，最终实现了对交流电的高效转换和处理，得到了稳定的直流电输出。

四、精密整流电路的应用10. 精密整流电路在各个领域都有着广泛的应用。

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FIR滤波器⽂献综述⽂献综述⼀．FIR滤波器的概念，原理滤波器（filter），是⼀种⽤来消除⼲扰杂讯的器件，将输⼊或输出经过过滤⽽得到纯净的直流电。

对特定频率的频点或该频点以外的频率进⾏有效滤除的电路，就是滤波器，其功能就是得到⼀个特定频率或消除⼀个特定频率。

滤波器分为有源滤波和⽆源滤波。

主要作⽤是：让有⽤信号尽可能⽆衰减的通过，对⽆⽤信号尽可能⼤的衰减。

数字滤波器具有稳定、重复性好、适应性强、性能优异、线性相位等优点。

数字滤波器以冲激响应延续长度可分为两类：FIR 滤波器(有限冲激响应滤波器)、IIR滤波器(⽆限冲激响应滤波器)。

FIR、IIR是常⽤的数字滤波器。

特点是随着阶数的增加，滤波器过渡带越来越窄，也即矩形系数越来越⼩。

FIR是线性相位的，⽆论多少阶，在通带内的信号群时延相等，也即⽆⾊散，对于PSK这类信号传输尤为重要，IIR通常是⾮线性的，但是⽬前也有准线性相位设计⽅法得到IIR数字滤波器的系数，其结果是使得通带内的相位波动维持在⼀个⼯程可接受的范围内。

IIR ⽐FIR最⼤的优点是达到同样的矩形系数所需的阶数少，往往5阶的IIR滤波器就可以⽐拟数⼗上百阶的FIR滤波器。

但是另⼀⽅⾯，FIR滤波器的系数设计⽅法很多，最普遍的是加窗，种类繁多的窗函数可以得到各种你所需要的通带特性。

FIR(Finite Impulse Response)滤波器：有限长单位冲激响应滤波器，是数字信号处理系统中最基本的元件，它可以在保证任意幅频特性的同时具有严格的线性相频特性，同时其单位抽样响应是有限长的，因⽽滤波器是稳定的系统。

FIR 滤波器在通信、图像处理，模式识别等领域都有着⼴泛的应⽤。

⽬前，FIR滤波器的硬件实现有以下⼏种⽅式：1、数字集成电路FIR滤波器⼀种是使⽤单⽚通⽤数字滤波器集成电路，这种电路使⽤简单，但是由于字长和阶数的规格较少，不易完全满⾜实际需要。

虽然可采⽤多⽚扩展来满⾜要求，但会增加体积和功耗，因⽽在实际应⽤中受到限制。

滤波器的原理及应用书籍1. 引言滤波器是信号处理和电子电路中常用的一种设备，用于增强或者减弱某个特定频率范围内的信号。

滤波器的原理与应用具有广泛的研究和应用价值。

本文将介绍一些关于滤波器的原理与应用的优质书籍推荐。

2. 滤波器的原理书籍推荐以下是几本滤波器原理的经典书籍，它们系统地介绍了滤波器的工作原理、设计方法和数学理论。

2.1 《滤波器设计与应用》•作者：C.米尔斯 (C. Mils)•本书详细介绍了滤波器的基本概念、滤波器类型、设计方法和性能评估等内容。

此外，书中还包含了丰富的案例分析和实际应用，方便读者理解和应用所学知识。

2.2 《滤波器原理与设计》•作者：L. 德基普 (L. DeJonghe)•本书深入浅出地介绍了滤波器设计的理论和实践，包括滤波器的基本原理、滤波器类型、设计流程和实时应用等。

此外，书中还提供了大量的实例和习题，帮助读者加深对滤波器原理的理解。

2.3 《现代滤波器设计》•作者：M. 高夫 (M. Gauffin)•本书综合介绍了现代滤波器设计的最新方法和技术。

书中系统地讲解了数字滤波器的设计原理、各种经典和现代滤波器结构、设计流程和性能评估等。

此外，书中还附有丰富的实例和MATLAB代码，方便读者理解和实践。

3. 滤波器的应用书籍推荐3.1 《滤波器在通信系统中的应用》•作者：R. 吉尔伯特 (R. Gilbert)•本书重点介绍了滤波器在通信系统中的应用，包括滤波器在调制解调、信号处理、解码与编码等方面的应用。

此外，书中还包含了大量的案例和在实际通信系统中的应用实例，帮助读者了解滤波器的具体应用场景。

3.2 《滤波器在音频处理中的应用》•作者：S. 罗宾斯 (S. Robbins)•本书主要介绍了滤波器在音频处理中的应用，包括音频信号的滤波器设计原理、均衡器、音频特效等方面的内容。

书中还通过实例和实践案例，阐述了滤波器在音频处理中的具体应用场景和效果。

3.3 《滤波器在图像处理中的应用》•作者：J. 弗利德 (J. Fried)•本书详细介绍了滤波器在图像处理中的应用。

0引言滤波一种电子装置。

滤波技术在计算机测控技术、通信、数据采集等领域均有广泛的应用。

如在通信领域中,为获得最高信噪比所设置的匹配滤波器和为减少基带传输过程中的码间串扰所设置的均衡器；在数据采集中设置的限带抗混迭滤波和D/A转换后的平滑滤波；以及在语音识别的研究中，为提取语音频谱而设置的带通滤波器组等。

一般有源滤波器都是由运算放大器和RC元件组成，通过改变RC网络参数来改变频率特性。

采用运算放大器和可切换元件参数的RC网络,可以用同一电路组成各种频率特性的滤波器，但对元器件的参数精度要求比较高，电路复杂，分布参数较大，截止频率精度不高，滤波器特性一旦设定调节较为困难，因此对于一些输入信号频率和幅度动态范围很宽或需灵活变换通带并保证截止频率精度的场合使用大为不便。

为了解决以上问题，本课题基于单片集成可编程滤波器芯片的程控滤波器设计有着极其重要的意义。

当输入信号幅度变化时，通过前级的程控增益放大模块实现对增益的精确控制最终使输出信号幅度基本保持稳定；而对于输入信号频率的改变，借助单片集成可编程滤波器芯片的同时辅以简单的外围器件，采用编程数据来完成RC网络的切换, 通过单片机编程对各种低频信号实现低通,高通(带通,带阻以及全通)滤波处理,而且滤波的特性参数如中心频率,品质因数等也可以根据不同的应用场合适当进行设置。

提高了滤波器的性能和指标的同时避免了传统有源滤波器电路滤波特性参数精度不高、电路复杂、设计和调试麻烦等难题，可以很好的应用于信号频率及幅度在宽范围内变化的场所，操作方便，性能优良。

1 系统的功能和基本原理1.1 系统的任务及要求任务：设计并制作程控滤波器，其组成如图1所示。

放大器增益可设置；低通或高通滤波器通带、截止频率等参数可设置。

要求：（1）放大器输入正弦信号电压振幅为10mV，电压增益为40dB，增益10dB图1 程控滤波器组成框图步进可调，通频带为100Hz～40kHz，放大器输出电压无明显失真。