3第1頁2第2頁1第3頁Let`sSTART第4頁巴特沃茲、切比雪夫、橢圓濾波器濾波性能比較

主講：王文博matlab程序：張楠PPT制作：馬躍資料整合：雷俊第5頁一、三種濾波器回顧二、三種濾波器階數(shù)相同時性能比較三、滿足相同濾波指標(biāo)時性能比較四、小結(jié)第6頁第7頁第8頁第9頁一、三種濾波器回顧二、三種濾波器階數(shù)相同時性能比較三、滿足相同濾波指標(biāo)時性能比較四、小結(jié)第10頁第11頁在相同階數(shù)時：（1）巴特沃思濾波器含有單調(diào)下降幅頻特征，過渡帶最寬。（2）兩種類型切比雪夫濾波器過渡帶寬度相等，比巴特沃思濾波器過渡帶窄，但比橢圓濾波器過渡帶寬。切比雪夫Ⅰ型濾波器在通帶含有等波紋幅頻特征，過渡帶和阻帶是單調(diào)下降幅頻特征。（3）橢圓濾波器過渡帶最窄，通帶和阻帶均是等波紋幅頻特征。第12頁一、三種濾波器回顧二、三種濾波器階數(shù)相同時性能比較三、滿足相同濾波指標(biāo)時性能比較四、小結(jié)第13頁Ex：設(shè)歸一化模擬低通濾波器設(shè)計指標(biāo)以下：p=3dB，s=40dB，λ=3求使用三種濾波器進(jìn)行設(shè)計時所需階數(shù)，并畫出幅頻響應(yīng)。第14頁當(dāng)分別使用巴特沃茲濾波器、切比雪夫濾波器和橢圓濾波器時，可對應(yīng)計算出傳輸函數(shù)H（p），并計算出其階數(shù)分別為5階，4階，和3階。第15頁第16頁在滿足相同濾波器幅頻響應(yīng)指標(biāo)時：（1）橢圓型階數(shù)最低，巴特沃茲型階數(shù)最高。（2）就滿足濾波幅頻響應(yīng)指標(biāo)而言，橢圓型性價比較高，應(yīng)用比較廣泛。第17頁

相位迫近情況

巴特沃思和切比雪夫濾波器在大約3/4通帶上非?？拷€性相位特征，而橢圓濾波器僅在大約半個通帶上非?？拷€性相位特征。第18頁一、三種濾波器回顧二、三種濾波器階數(shù)相同時性能比較三、滿足相同濾波指標(biāo)時性能比較四、小結(jié)第19頁小結(jié)一、三種濾波器濾波特點

二、三種濾波器性能比較第20頁三種濾波器濾波特點

巴特沃斯(Butterworth)濾波器:含有單調(diào)下降幅頻特征；

切比雪夫(Chebyshev)濾波器:幅頻特征在通帶或者阻帶有等波紋特征，能夠提升選擇性；

橢圓(Ellipse)濾波器:選擇性是最好，但通帶和阻帶內(nèi)均展現(xiàn)等波紋幅頻特征，相位特征非線性也稍嚴(yán)重。

第21頁

三種濾波器性能比較

實際濾波器因為電路實現(xiàn)限制，只能在一些方面(通帶特征、阻帶特征、衰減特征、相位特征等)迫近理想濾波器。慣用抗混濾波器有巴特沃斯、切比雪夫、橢圓；主要特征以下:

第22頁(1)從幅頻特征上看，含有相同階數(shù)各類濾波器中，衰減特征依次為橢圓、切比雪夫、巴特沃斯；通帶波紋依次為巴特沃斯、切比雪夫、橢圓；巴特沃斯濾波器含有“最平幅度”特征。

第23頁(2)同一個濾波器如巴特沃斯，階數(shù)增加，衰減特征改進(jìn)，對應(yīng)實現(xiàn)電路變得復(fù)雜。

第24頁(3)巴特沃斯、切比雪夫、橢圓