电子滤波器设计36.pdf

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1、电子滤波器设计 编辑推荐 有关数字滤波器的章节被全部修订，增加了大量的新内容。新版本中包含了电子滤波器设计手册以前版本的所有主题和研究内容，并增加了现代定系数数字滤波器设计的内容。本书可使读者更好地理解数字滤波器的概念，也能使读者具有多种应用领域内数字滤波器的设计能力。本书介绍了10 年前使用的在当今仍然很流行的传统数字滤波器，也注意到非传统和多采样率滤波器的重要性日益凸现，强调了数字滤波器硬件或软件在实现相关的滤波器技术时的协同问题。本书第 4 版的作者注意到当今的工程师将会逐渐地利用计算机软件实现滤波器的设计和分析工作。因此在所附光盘中利用广泛使用的Matlab 软件包，设计了大量的实例供

2、读者参考。内容简介 本书作为一本全面介绍电子滤波器设计的经典书籍，内容包括如何选择滤波器的响应曲线，低通、高通、带通及带阻滤波器的设计，LC 滤波器的设计，数字滤波器设计，有限冲激响应滤波器设计，无限冲激响应滤波器设计，多速率数字滤波器设计，开关电容滤波器设计，微波滤波器设计，等等。本书的特点在于内容系统全面，实用性强。本书适合作为高等院校信号处理、信息通信等袒关专业师生的参考用书，也可作为相关领域的工程技术人员的参考用书。目录 第 1 章 现代网络理论导论 1.1 引言 参考文献 第 2 章 选择响应曲线 2.1 频率响应的归一化 2.2 瞬态响应 2.3 巴特沃兹最平坦幅度 2.4 切比雪

3、夫响应 2.5 贝塞尔最平延迟 2.6 等波纹误差线性相位类型 2.7 瞬态滤波器 2.8 同步调谐滤波器 2.9 椭圆函数滤波器 2.10 具有切比雪夫阻带特性的最平坦延迟 参考文献 第 3 章 低通滤波器设计 3.1 LC 低通滤波器 3.2 有源低通滤波器 参考文献 第 4 章 高通滤波器设计 4.1 LC 高通滤波器 4.2 有源高通滤波器 参考文献 第 5 章 带通滤波器 5.1 LC 带通滤波器 5.2 有源带通滤波器 参考文献 第 6 章 带阻滤波器 6.1 LC 带阻滤波器 6.2 有源带阻滤波器 参考文献 第 7 章 时域网络 7.1 全通传递函数 7.2 延迟均衡节 7.3

4、 延迟线的设计 7.4 滤波器的延迟均衡 7.5 宽带 90 度相移网络 7.6 可调延迟和幅度均衡器 参考文献 第 8 章 LC 滤波器设计的改进 8.1 引 言 8.2 抽头电感 8.3 电路变换 8.4 考虑寄生电容时的设计 8.5 Q 值不足时的幅度均衡 8.6 节省线圈的椭圆函数带通滤波器 8.7 滤波器的调谐方法 8.8 测量方法 8.9 终端阻抗不等设计 8.10 对称衰减器 8.11 功率分配器 参考文献 第 9 章 LC 滤波器中电感的设计和选择 9.1 磁路设计的基本原理 9.2 MPP 环形线圈 9.3 铁氧体壶形芯架 9.4 高频线圈的设计 参考文献 第 10 章 LC

5、 和有源滤波器中元件的选择 10.1 电容器的选择 10.2 电阻器 10.3 运算放大器 10.4 一般制造考虑 参考文献 第 11 章 归一化滤波器设计表 第 12 章 数字滤波器 12.1 信号处理 12.2 数字信号处理（DSP）12.3 数字滤波器与模拟滤波器的关系 12.4 信号的表示 12.5 数字信号的表示法 12.6 采样定理 12.7 信号重建 12.8 实际的插值器 12.9 采样模式 12.10 混叠 12.11 数据转换 12.12 有限字长效应 12.13 信号与系统的数学表达 12.14 频谱表示法 参考文献 第 13 章 有限冲激响应滤波器 13.1 数字滤波器

6、 13.2 FIR 数字滤波器 13.3 稳定性 13.4 线性相位行为 13.5 非线性相位行为 13.6 最小相位行为 13.7 FIR 设计方法 13.8 窗函数设计法 13.9 非矩形窗设计方法 13.10 最小二乘法 FIR 设计 13.11 等纹波 FIR 设计 13.12 等纹波 Hilbert FIR 设计 13.13 等纹波 FIR 微分器设计 13.14 特殊 FIR 数字滤波器 13.15 无乘法器的 FIR 滤波器 13.16 Lband FIR 滤波器 13.17 镜像和互补 FIR 滤波器 13.18 频率抽样 FIR 滤波器 13.19 SavitzkyGolay

7、 FIR 滤波器 13.20 升余弦类 FIR 滤波器 13.21 Matlab 对 FIR 的支持 13.22 FIR 结构 13.23 直接形式 FIR 13.24 转置形式 FIR 13.25 对称形式 FIR 13.26 格形 FIR 13.27 分布算法 13.28 规范符号字（CSD）13.29 有限字长效应 13.30 系数舍人 13.31 算法误差 13.32 缩放 13.33 多 MAC 结构 参考文献 第 14 章 无限冲激响应滤波器 14.1 引 言 14.2 典型模拟滤波器 14.3 利用 Matlab 设计模拟滤波器 14.4 冲激不变 IIR 14.5 双线性 z变

8、换 IIR 14.6 Matlab 对典型 IIR 的支持 14.7 其他 IIR 模型 14.8 FIR 和 IIR 滤波器的比较 14.9 状态变量滤波器模型 14.10 结构 14.11 直接 II 型结构 14.12 Matlab 对直接 II 型结构的支持 14.13 级联结构 14.14 Matlab 对级联结构的支持 14.15 并联结构 14.16 格形梯形结构 14.17 Matlab 对梯形格形结构的支持 14.18 正规结构 14.19 稳定性 14.20 有限字长效应 14.21 溢出算法 14.22 寄存器溢出 14.23 算法误差 14.24 系数舍入误差 14.2

9、5 缩放 14.26 零输入极限环振荡 参考文献 第 15 章 多速率数字滤波器 15.1 多速率信号处理简介 15.2 抽取 15.3 插值 15.4 采样率转换 15.5 多相表示 15.6 滤波器组 15.7 DFT 滤波器组 15.8 级联积分器梳状（CIC）滤波器 15.9 频率遮蔽滤波器 15.10 Matlab 对多速率的支持 参考文献 第 16 章 数字滤波器技术 16.1 信号处理简介 16.2 处理器结构 16.3 通用微处理器 16.4 DSP 处理器 16.5 DSP 寻址模式 16.6 循环缓冲 16.7 DSP 处理器的特征 16.8 DSP 处理器的并行性 16.

10、9 定点与浮点的比较 16.10 DSP 测试基准 16.11 ADCDAC 操作 16.12 ADC 衡量标准 16.13 ADC 的工艺问题 16.14 ADC 的应用 16.15 ADC 增强 16.16 DAC 技术 16.17 DSP 软件 16.18 数字滤波器的实现 参考文献 第 17 章 开关电容滤波器 17.1 引 言 17.2 开关电容滤波器理论 17.3 通用开关电容二阶滤波器 17.4 开关电容滤波器的类型 17.5 软件 FilterCAD 3.0 17.6 开关电容滤波器选择指南 参考文献 第 18 章 微波滤波器 18.1 微波滤波器的实现 18.2 微带和带状传

11、输线 18.3 Richards 变换 18.4 Kuroda 恒等式 18.5 带通滤波器 18.6 使用印制电路板走线的其他设计方法 参考文献 第 19 章 附 录 19.1 离散系统数学基础 19.2 软件清单 参考文献 书摘插图 第 16 章 数字滤波器技术 16.8 DSP 处理器的并行性 随着 VLSI 技术的进步，已经有可能通过增加额外的硬件资源来增强通用和专用处理器的性能。为提高传统 Von Neumann 机的吞吐量，可以增加额外的硬件资源以充分利用指令级并行性的优势。目前已经形成的用于支持指令级并行的技术包括超级流水线、超标量结构、数据流处理器以及超长指令字结构。由于软件开

12、发成本螺旋式上升，大量的努力集中在针对高级编程语言的基于编译器的自动优化领域。超级流水线技术已被用于一些处理器以提高吞吐能力，例如 Intel Pentium Pro。超级流水线是通过增加流水级来获得的，这样可以得到非常短的机器周期，因而允许很高的发射速率。尽管指令以很高的速率被连续发射，它们的最终完成仍需要很多周期，即当一个指令被启动时，多个先前的指令可能正在不同的流水级中被执行着。超级流水线的缺点在于增加了等待时间（指令从被发射到被完成所需的时间），同时使得清空流水线的代价变得更高。从硬件角度看增加流水线寄存器需要大量额外的硬件资源。为了使流水线对程序员和（或）编译器透明，处理器必须跟踪分配给指令且仍在流水线上行进的资源。如果发生资源冲突，流水线将延迟，而“气泡”将被引入流水线中。一般由编译器或程序员来排列指令以避免可能发生的流水线延迟。从商用角度看，尝试在数字信号处理器中支持并行需要借助昂贵的多处理器通信或多个独立编程的ALU。