贝塞尔滤波器

✍ dations ◷ 2025-03-07 10:43:35 #滤波器理论

在电子学和信号处理领域,贝塞尔滤波器(Bessel filter)是具有最大平坦的群延迟(线性相位响应)的线性滤波器。贝塞尔滤波器常用在音频天桥系统中。模拟贝赛尔滤波器在几乎整个通频带都具有恒定的群延迟,因而在通频带上保持了被过滤的信号波形。滤波器的得名德国数学家弗雷德里希·贝塞尔,他发展了滤波器的数学理论基础。

描述贝塞耳滤波器低通滤波器的传递函数如下:

这里θn(s)是一个反向贝塞耳多项式,ω0是选定的期望截止频率。

下面是一个三阶贝塞尔低通滤波

gain值为

相位为

群延迟为

群延迟的泰勒级数展开为

注意在ω2和ω4的二个term是零,在ω=0造成非常平坦的群延迟。这是可以调整到零term的最大数量,因为在三阶贝赛尔多项式中总共有四个系数,要求定义四个等式。一个等式是为了在ω = 0 时the gain be unity,第二个等式指定ω =无穷时gain是零,剩下二个等式指定二个terms的级数展开是零。这是n秩贝赛尔滤波的群延迟的一般特性:在群延迟的前n-1级数展开的term为零,因而ω = 0时群延迟的扁平得以最大化。

以下为贝塞尔低通滤波器的pseudo code,以阶数N=5及N=10模拟并绘制出幅频相对应曲线,可以以python或是matlab实现之。

n ← 0 TO 1 BY 0.01for i (0 to 1):   IF i ←← 0 THEN       pos ← 1       N ← 5   ENDIF   IF i ←← 1 THEN       pos ← 3       N ← 10   ENDIF   z, p, k ← besselap(N)   b, a ← zpk2tf(z, p, k)   h, w ← freqs(b, a, n)   magh2 ← abs(h) ** 2   phah ← unwrap(angle(h))   plt.subplot(2, 2, pos)   plt.xlim(0, 2)   plt.xlabel("w/wc")   plt.ylabel("Bessel H(jw)^2")   plt.title("N =" + INT_TO_STRING(N))   plt.grid()   plt.plot(w, magh2)   plt.subplot(2, 2, pos + 1)   plt.xlim(0, 2)   plt.xlabel("w/wc")   plt.ylabel("Bessel Ph(jw)^2")   plt.title("N =" + INT_TO_STRING(N))   plt.grid()   plt.plot(w, phah)ENDFORplt.show()

相关

  • 溴酸盐溴酸盐是溴酸形成的盐类,含有三角锥型的溴酸根离子—BrO3−,其中溴的氧化态为+5。溴酸盐的例子有:溴酸盐可由臭氧氧化溴离子得到,净反应为:用阳极、二氧化氯等氧化剂氧化溴离子时
  • 1448年约前1445年,古埃及法老图特摩斯三世打败了米坦尼国王,夺占米坦尼王国位于幼发拉底河西岸的土地。
  • 普里皮亚特坐标:51°24′20″N 30°03′25″E / 51.40556°N 30.05694°E / 51.40556; 30.05694普里皮亚季(乌克兰语:При́п'ять;俄语:Припять、白俄罗斯语:Горад Пры
  • 罗伯特·库佛罗伯特·库佛(英语:Robert Coover,1932年2月4日-)是一位撰写长短篇小说的美国作家,布朗大学的文艺系荣誉教授。一般将他的文风归类为奇幻虚构(fabulation)及后设(metafiction)小说。库
  • 腓特烈三世 (德国)腓特烈三世(德语:Friedrich III.,1831年10月18日-1888年6月15日),德意志皇帝及普鲁士国王,腓特烈原名腓特烈·威廉·尼克劳斯·卡尔(Friedrich Wilhelm Nikolaus Karl),亦称“弗里茨”
  • 美白美白是指通过各种方法使自己的皮肤变白,常见的美白方法是防晒或涂抹有美白效果的护肤品等。因为很多亚洲国家的传统审美观念认为肤白的女性比较美,比如中国有“一白遮三丑”的
  • 赫伯特·科格赫伯特·凯格尔(德语:Herbert Kegel,1920年7月29日-1990年11月20日)生于德累斯顿,德国指挥家。赫伯特·凯格尔于1920年生于德累斯顿。他出身劳动阶级,家境不甚富裕,但他的家庭却能给
  • 阿曼达·赫斯特阿曼达·蓝道夫·赫斯特(英语:Amanda Randolph Hearst,1984年1月5日-)是一位美国社交名媛、行动主义者、时尚模特儿及威廉·蓝道夫·赫斯特的媒体企业集团赫斯特国际集团的继承人
  • 钟池钟池(1915年-1978年),男,福建长汀人,中华人民共和国军事人物,中国人民解放军少将,曾任成都军区政治部副主任。
  • 金色情挑《金色情挑》(英语:)是一部由詹姆士·艾佛利导演,于2000年出品的剧情片。露丝·鲍尔·贾华拉创作的剧本是基于亨利·詹姆斯1904年的同名小说改编而成,亨利本人认为这本小说是自己