基于Buttworth型模拟滤波器设计IIR数字滤波器

资 源 简 介

基于Buttworth型模拟滤波器设计IIR数字滤波器

详 情 说 明

Butterworth型模拟滤波器以其最大平坦的幅频特性而闻名，特别适合需要平稳通带响应的应用场景。当我们需要将其转换为IIR数字滤波器时，冲激响应不变法是一种经典而有效的设计方法。

冲激不变法的核心思想是保持模拟滤波器冲激响应的采样值不变。这种方法通过离散化模拟滤波器的冲激响应来实现转换，其最大优势在于保持了频率响应的线性关系。这意味着只要原始模拟滤波器的频响在折叠频率内是带限的，数字滤波器就能准确地重现模拟滤波器的频率特性。

在设计过程中需要特别注意几个关键点：首先，模拟滤波器必须满足带限条件；其次，由于采样过程可能引入混叠效应，通常需要在设计中加入抗混叠措施；最后，系统函数的转换需要特别注意极点的映射关系。

与其他转换方法相比，冲激响应不变法特别适合需要保持时域特性的应用，如脉冲响应要求严格的系统。然而在需要精确控制频响的高频部分时，可能需要考虑其他方法如双线性变换。

这种设计方法在数字信号处理系统中有着广泛应用，特别是在需要继承模拟滤波器优良特性的场合，如音频处理、通信系统等领域。