exponenta event banner

lp2bs

Преобразование низкочастотных аналоговых фильтров в bandstop

Описание

пример

[bt,at] = lp2bs(b,a,Wo,Bw) преобразует прототип аналогового фильтра нижних частот, заданный полиномиальными коэффициентами (заданными векторами строк b и a) в полосовой фильтр с центральной частотой Wo и полоса пропускания Bw. Система ввода должна быть прототипом аналогового фильтра.

[At,Bt,Ct,Dt] = lp2bs(A,B,C,D,Wo,Bw) преобразует прототип фильтра нижних частот состояния и пространства непрерывного времени (задается матрицами A, B, C, и D) к полосовому фильтру с центральной частотой Wo и полоса пропускания Bw. Система ввода должна быть прототипом аналогового фильтра.

Примеры

свернуть все

Разработка прототипа аналогового фильтра Butterworth 10-го порядка.

n = 10;
[z,p,k] = buttap(n);

Преобразование прототипа в форму функции переноса. Отображение его величины и частотных характеристик.

[b,a] = zp2tf(z,p,k);
freqs(b,a)

Figure contains 2 axes. Axes 1 contains an object of type line. Axes 2 contains an object of type line.

Преобразование прототипа в полосовой фильтр с полосой останова от 20 Гц до 60 Гц. Укажите центральную частоту и полосу пропускания в радиусе/с.

fl = 20;
fh = 60;

Wo = 2*pi*sqrt(fl*fh); % center frequency
Bw = 2*pi*(fh-fl); % bandwidth

[bt,at] = lp2bs(b,a,Wo,Bw);

Отображение амплитуды и частотных характеристик преобразованного фильтра.

freqs(bt,at)

Figure contains 2 axes. Axes 1 contains an object of type line. Axes 2 contains an object of type line.

Входные аргументы

свернуть все

Коэффициенты числителя и знаменателя прототипа, указанные как векторы строк. b и a задать коэффициенты числителя и знаменателя прототипа в нисходящих степенях s:

B (s) A (s) = b (1) sn+⋯+b (n) s + b (n + 1) a (1) sm+⋯+a (m) s + a (m + 1)

Типы данных: single | double

Представление состояния-пространства прототипа, указанное как матрицы. Матрицы состояния-пространства связывают вектор состояния x, вход u и выход y через

x˙=Ax+Buy=Cx+Du

Типы данных: single | double

Центральная частота, заданная как скаляр. Для фильтра с нижним краем полосы w1 и верхний край полосы w2, использовать Wo = sqrt (w1*w2). Экспресс Wo в единицах рад/с.

Типы данных: single | double

Полоса пропускания, заданная как скаляр. Для фильтра с нижним краем полосы w1 и верхний край полосы w2, использовать Bw = w2w1. Экспресс Bw в единицах рад/с.

Типы данных: single | double

Выходные аргументы

свернуть все

Преобразованные числительные и знаменательные коэффициенты, возвращаемые в виде векторов строк.

Преобразованное представление состояния-пространства, возвращаемое в виде матриц.

Алгоритмы

lp2bs преобразует аналоговые прототипы фильтров нижних частот с угловой частотой отсечки 1 рад/с в полосовые фильтры с требуемой полосой пропускания и центральной частотой. Преобразование является одним из этапов процесса проектирования цифрового фильтра для butter, cheby1, cheby2, и ellip функции.

lp2bs - высокоточная формулировка состояния-пространства классического преобразования частоты аналогового фильтра. Если полосовой фильтр имеет центральную частоту λ 0 и полосу Bw пропускания, стандартное преобразование s-области

s = pQ (p2 + 1)

где Q = ω0/Bw и p = s/λ 0. Версия состояния-пространства этого преобразования:

Q = start0Bw

At=[ω0Q⋅A−1 ω0⋅eye (ма); −ω0⋅eye (ма) нули (ма)]

Bt = [start0Q (A\B); нули (ma, n)]

Ct = [нули CA (mc, ma)]

Dt=D−C/A⋅B

lp2bs может выполнять преобразование для двух различных представлений линейной системы: формы передаточной функции и формы состояния-пространства. Посмотрите lp2bp для деривации полосовой версии этого преобразования.

Расширенные возможности

.

См. также

| | | |

Представлен до R2006a