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        基于Matlab帶阻濾波器電路設計及參數尋優

        作者: 時間:2012-10-23 來源:網絡 收藏

        摘要 各種電路在模擬中經常出現,由于在實際工程中,電阻、電容的值均連續,因此在設計電路時,電路計算繁冗且計算量大,并且手工計算出的結果并非是一個最優解,文中借助的計算功能,根據帶阻的傳遞函數,建立了相應的標準電路模型以及最優化模型,最后使用中的數學工具箱編寫出相應的求解程序,可以快速得到符合要求的電路,大幅提高了設計效率,有較強的實用性。
        關鍵詞 帶阻;參數計算;尋優

        作為一種常用的大型工程軟件,包括數值計算、程序設計、信號處理等多種功能,目前已成為輔助電路分析最為通用的軟件之一。實際工作中,當對電路進行分析設計時,會涉及到大量的計算,而這些計算十分繁冗。為此,可借助于Matlab本身自帶的函數進行編程解決電路計算問題,同時將電路分析中頻繁遇到的計算問題編寫成函數,以提高電路分析的效率,取得了良好的效果。

        1 帶阻濾波器
        信號處理中,一般只允許一定頻率范圍的信號通過,而實際信號頻率的范圍可能較大,這就需要使用帶阻濾波器進行信號處理。
        帶阻濾波器是指能通過大多數頻率分量,但將一定范圍的頻率分量衰減到極低水平的濾波器,用來抑制一定頻段內的信號。帶阻濾波器可分為窄帶濾波器和寬帶阻濾波器。窄帶阻濾波器一般用帶通濾波器和減法器電路組合起來實現,窄帶組濾波器通常用作單一頻率的陷波,又稱為陷波器。寬帶阻濾波器通常用低通濾波器和高通濾波器求和實現。理想帶阻濾波器在阻帶內的增益為零。帶阻濾波器的中心頻率f0和抑制帶寬BW之間的關系為
        a.JPG
        式中,Q為品質因數。fH為帶阻濾波器的上限頻率。fL為帶阻濾波器的下限頻率,其中fH>fL。帶寬BW越窄,品質因數Q越高。

        2 目標函數分析
        文中要實現的帶阻濾波器函數如下
        b.JPG

        本文引用地址:http://www.104case.com/article/176074.htm

        c.JPG
        對該函數進行分析,可以先分析典型的二階帶通濾波器,其形式如式(4)所示。通過適當的電路形式實現以上函數,且電路中各參數值在要求在標稱值范圍內將二者進行對比,可發現:當用1減去H(S)時,可得到所需的結構形式。其典型的電路形式如圖1所示。

        d.JPG

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