电子滤波器设计.doc

电子滤波器设计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 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 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 Savitzky—Golay 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 FIR13.24 转置形式 FIR13.25 对称形式 FIR13.26 格形 FIR13.27 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 IIR14.5 双线性 z 变换 IIR14.6 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14.25 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16.9 定点与浮点的比较16.10 DSP 测试基准16.11 ADC／DAC 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 3.017.6 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。