无限冲激响应低通滤波器的设计

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无限冲激响应低通滤波器的设计

详 情 说 明

无限冲激响应低通滤波器设计解析

IIR（无限冲激响应）滤波器是数字信号处理中的核心组件，相比FIR滤波器具有更高的计算效率。其中冲激响应不变法是一种经典的模拟滤波器数字化方法，能够保持模拟滤波器的时域特性。

设计过程首先需要明确指标要求，包括通带截止频率、阻带截止频率以及对应的衰减参数。通过数学转换将这些数字指标映射到模拟域，为后续设计奠定基础。

巴特沃斯滤波器以其最大平坦特性著称，是最常用的原型滤波器之一。其设计关键在于确定两个参数：滤波器阶数N和截止频率Wc。阶数计算涉及对数运算，需向上取整以满足指标要求。而截止频率计算则要考虑阻带衰减特性，通常使用阻带频率作为基准点。

获得模拟滤波器系统函数后，还需通过双线性变换等方法将其转换为数字滤波器。整个过程展示了如何将连续时间系统完美转换为离散时间系统，这对数字信号处理系统的实现具有重要意义。

这种设计方法在音频处理、通信系统等领域有广泛应用，通过调整参数可以满足不同场景下的滤波需求。