怎么计算获取低通滤波器的差分方程

本文最后更新于 2023年9月25日。

怎么计算获取低通滤波器的差分方程

要计算获取低通滤波器的差分方程,可以采用以下步骤:

  1. 确定滤波器的截止频率和采样频率。截止频率是指滤波器需要滤除的高频信号的频率,采样频率是指信号被采样的频率。

  2. 根据截止频率和采样频率,计算出数字滤波器的归一化截止频率。归一化截止频率是指截止频率除以采样频率的一半。

  3. 根据归一化截止频率,使用双线性变换将模拟滤波器转换为数字滤波器。双线性变换的公式是:

    z = (1 + T/2) * s / (1 – T/2) * s

    其中,z是数字滤波器的复变量,s是模拟滤波器的复变量,T是采样周期。

  4. 根据数字滤波器的传输函数,使用z变换将传输函数转换为差分方程。z变换的公式是:

    Y(z) = H(z) * X(z)

    其中,Y(z)是输出信号的z变换,X(z)是输入信号的z变换,H(z)是数字滤波器的传输函数。

  5. 将H(z)用有理分式表示,并将其展开为差分方程形式。差分方程的形式是:

    y[n] = b0_x[n] + b1_x[n-1] + b2_x[n-2] – a1_y[n-1] – a2*y[n-2]

    其中,y[n]和x[n]分别表示输出信号和输入信号在离散时间n的取值,b0、b1、b2、a1、a2是数字滤波器的系数。

通过以上步骤,就可以计算出获取低通滤波器的差分方程。需要注意的是,差分方程中的系数需要根据数字滤波器的传输函数进行计算,可以使用MATLAB等工具进行计算。