[发明专利]一种滤波器模型的设计方法

说明书

技术领域

本发明涉及控制系统设计仿真及数字信号处理技术领域，更具体地说，涉及一种滤波器模型的设计方法。

背景技术

滤波器在控制系统、数字信号处理系统中，其作用是对输入信号（包括有用信号和无用信号）进行处理，让有用信号尽可能无衰减通过，对无用信号尽可能大地衰减，以获得一个特定频率的有用信号或消除一个特定频率的无用信号。

滤波器按所处理的信号分为模拟滤波器和数字滤波器两种。对于数字滤波器，按所通过的频段，又可分为低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器四种。

目前数字滤波器用途最为广泛。传统的数字滤波器设计和实现过程是，利用滤波器设计工具如MATLAB滤波器设计工具箱，通过人工设置滤波器的滤波方法、阶数、频率、幅值等参数，由工具箱自动完成滤波器设计。

传统的滤波器设计也可以直接采用C语言编写滤波器结构，但采用C语言需要耗费大量时间编写程序。

数字滤波器通常用于处理离散信号，离散滤波器通常以传递函数的形式表示，其表达式如下：

Y(z)=b(1)+b(2)z-1+...+b(nb+1)z-nb1+a(2)z-1+....a(na+1)z-naX(z);]]>

由此可以看出，高阶滤波器的表达式由于阶数较高，表达式会变得十分复杂，滤波器内部结构特性不清晰，设计人员设计滤波器时不易把握滤波器结构特点，并且传统的滤波器设计方法设计出来的滤波器是一个综合后的完整的滤波器结构，不易使设计人员清除的了解滤波器的内部结构特点和工作原理，因而当滤波器性能不能满足要求时，不易对滤波器的结构组成做出有效的调整。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种滤波器模型的设计方法，通过将滤波器模型由多个通用低阶滤波器模型进行串联组合，使得滤波器模型的设计更加的灵活，设计人员可以方便的对滤波器模型的结构、参数进行调整。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种滤波器模型的设计方法，包括：

生成通用低阶滤波器模型；

选取构成目标滤波器模型所需的通用低阶滤波器模型；

将所述选取的通用低阶滤波器模型按照输出信号串联的方式进行串联组合，形成目标滤波器模型。

优选地，在所述形成目标滤波器模型后还包括：

对所述形成的目标滤波器模型进行验证。

优选地，所述对所述形成的目标滤波器模型进行验证具体为：

从信号发生模型库中选择信号源模型，并在所述信号源模型上叠加噪声模型；

将所述信号源模型、噪声模型和滤波器模型组成滤波器分析模型；