[发明专利]多通道数据采集系统、陷波器以及陷波器的设计方法

摘要

本发明公开了一种多通道数据采集系统、陷波器以及陷波器的设计方法，设计方法包括以下步骤：确定陷波器的M个陷波频率为ω_N1、ω_N2、...、ω_NM及每个陷波频率的‑3dB带宽Ω₁、Ω₂、...、Ω_M，其中，(ω_N1＜ω_N2＜...＜ω_NM)；根据陷波频率和带宽获取频点ω_i以及相位函数θ_A(ω_i)；根据ω_i以及θ_A(ω_i)获取向量P和矩阵Q；根据p和Q获取滤波器系数a；根据a获取陷波器的传递函数H(z)，因此，本发明的陷波器是根据多个陷波频率设计出来的，易于控制精度，可滤除多次谐波，且在低频部分不污染或破坏信号。

主权项

一种陷波器的设计方法，其特征在于，所述设计方法包括以下步骤：确定所述陷波器的M个陷波频率为ω_N1、ω_N2、…、ω_NM及每个陷波频率的‑3dB带宽Ω₁、Ω₂、…、Ω_M，其中，(ω_N1<ω_N2<…<ω_NM)；根据所述陷波频率和带宽获取频点ω_i以及相位函数θ_A(ω_i)，所述ω_i以及θ_A(ω_i)满足以下公式：${\mathrm{\&omega;}}_i={\mathrm{\&omega;}}_{N\&lsqb;(i+1)/2\&rsqb;}-\frac{1}{2}(1-{\left(-1\right)}^{\mathrm{mod}(i,2)})*\frac{{\mathrm{\&Omega;}}_{\&lsqb;(i+1)/2\&rsqb;}}{2},$${\mathrm{\&theta;}}_A\left({\mathrm{\&omega;}}_i\right)=-(2*\&lsqb;\frac{i+1}{2}\&rsqb;-1)\mathrm{\&pi;}+\frac{1}{2}(1-{\left(-1\right)}^{\mathrm{mod}(i,2)})*\frac{\mathrm{\&pi;}}{2};$其中，i＝1,2,…2M，表示不大于的最大整数，mod(i,2)表示i被2除的余数；根据所述ω_i以及θ_A(ω_i)获取向量p和矩阵Q，其表达式分别为：p＝[tan(β₁) tan(β₂) ... tan(β_2M)]^T，Q_ik＝sin(kw_i)‑tan(β_i)cos(kw_i)；其中，β_i＝[θ_A(ω_i)+2*M*ω_i]/2，k＝1,2,...,2M；根据所述p和Q获取滤波器系数a，其表达式为：a＝Q^‑1p；根据a获取所述陷波器的传递函数H(z)，其中所述H(z)满足：$H\left(z\right)=\left(\frac{(a_{2M}+1)+(a_{2M-1}+a_1)z^{-1}+...+(a_1+a_{2M-1})z^{-2M+1}+(1+a_{2M})z^{-2M}}{1+a_1{z}^{-1}+...+a_{2M-1}{z}^{-2M+1}+a_{2M}{z}^{-2M}}\right)/2.$