有没有设计滤波器的达人？

Bowie

需要设计一个带阻滤波器，用来降噪。知道得就是噪音位置为50Hz,有一个软件输入参数就可以直接得到滤波器。
可是所知道的条件太少，只有一个50Hz，别的都不知道，也没有噪音的频谱图。不知道该如何确定滤波器的参数。
需要确定的参数是，采样频率，阻带中心频率，阻带上下带宽。通带波动，阻带抑制。
输入参数后，软件自己算出taps以及给出滤波器样子。

请教高手，如何利用这仅有的50Hz,得出那些参数呢？

eisenstange

设计滤波器没有什么难点，看你用哪种滤波器类型，切比雪夫还是贝塞尔还是Cauer，随便找本滤波器的设计手册，就可以查到各系数。

采样频率用奈奎斯特定率可以确定，应该是信号的两倍以上。

阻带中心频率就是50HZ

阻带上下带宽，要看信号在50Hz的频谱，需要满足多少SNR确定，

不看信号频谱的话，一般把噪声频宽设定成阻带带宽即可，阻带带宽的定义是离中心频率3db的两点频差。

Bowie

设计的是FIR-Filter,采用的是remez methode，所以那些系数没有范围可循。
带宽是不是可以和品质因数联系起来考虑？和SNR有什么联系？

eisenstange

带宽 BW = 1/Q

既然你要对噪声进行抑制，就说明在给定的频带上 SNR 不能满足需要， 因此比如说你要滤除 50 Hz 频点附近的噪声，为了确定滤波器的 BW，也就是品质因素，你必须要看躁声的频谱，在50 HZ 周围的频谱范围内，噪声多大，信号多大，从而确定滤波器的带宽。当然对于数字信号来说，SNR 不是重要的指标。

Bowie

现在的问题就是没有噪声的频谱可供分析，噪音源大约为50Hz，tutor说，系里有的频谱分析仪是2MhZ，不适用。所以才叫苦恼。
还有个问题，对于bandstopfilter，是不是下带宽，就是阻带的带宽越窄越好呢？

eisenstange

没有频谱这个比较麻烦，如果噪声单单救在50Hz，而信号在49.5Hz和50.5Hz，你这个滤波器的品质因素，按3db功率下降算，差不多是50，如果信号在49.95和50.05，那么品质就是500，这两种不同品质因素的滤波器，实现起来复杂程度可能就不止10倍。

对于带阻，或者带通，阻带和同带的带宽越小，则品质因素越高，品质因素越高，则电路实现越复杂，同时品质因素高的滤波器，进入震荡稳定需要的时间就越长。能满足需要的就是好的。品质因素高是有代价的，所以频谱设计比滤波器设计要高一个层次。

Bowie

谢谢版主详细的解答，很有用的。
如果品质因数是50的话，这说明带宽为1，那么上带宽，下带宽是怎么个关系呢？

eisenstange

在窄带的条件下，带宽的定义是通带幅度下降3db的左右两点的频率间隔。就这副图上来说，

应该是StopBand Top Bandwidth。

而这里的Stopband Bottom Bandwidth 就是一个在设计滤波器中非常重要的因素，因为它告诉你，阻带的抑制要达到80db。

而如果 Bandwidth和中心频率的大小差不多的话，则不满足窄带条件，也就是带宽不再等于品质因素的倒数，此时的设计，应该更多的参照设计手册。

其中比较重要的两个参数是阻带衰减和通带的Ripple，Ripple曲线要满足切比雪夫多项式。

建议你去找一本滤波器设计手册，里面有现成的公式和设计流程。

Bowie

高人。你好。看了你对我滤波器问题的答复，很有益处。现在还有些小问题，想向你请教。谢谢。
现在用一个50Hz的sinus-signal genereator作为噪音源，那么在频谱中就是一个在50Hz的脉冲。我用一个带阻滤波器来降噪。由于所知的条件就是个50hz，所以设计的时候我就那么猜了。采样频率120hz,带宽2Hz,sperrdaempfung60dB,所以下带宽，和通带波纹要确定。如果下带宽靠近带宽2hz,那么Flankensteilheit就大，滤波器就陡，但是通带波纹就相应地至少要3db，显得有些大了。所以我设通带波纹0。5DB，在下带宽0。4Hz的时候，所得的通带波纹和阻带抑制最接近0。5dB和60dB。这样得出的filterordnung为309，太大了么？请问我这样设计可以吗？还是有什么计算公式可以来推导，比如这个sperrdaempfung，这个带宽，通带波纹。

采样频率120hz,带宽2Hz,下带宽0。4hz,  sperrdaempfung60dB，通带波纹0。5dB，


谢谢。

Bowie

这个就是根据那些参数所得的滤波器，可以么？