一種用于估計模擬濾波器頻率響應特性的方法
【專利摘要】本發明用于估計模擬濾波器頻率響應特性的方法，通過將模擬濾波器與模數轉換器連接，在一個模數轉換器輸入端和模擬濾波器的輸入端分別送入正弦信號，在另外一個模數轉換器的輸入端送入余弦信號，且送入的正弦信號和余弦信號的頻率相同，再對模數轉換器量化后的信號進行互相關并求平均，通過計算得到模擬濾波器的幅頻響應和相頻響應，這樣能夠準確、快速確定出模擬濾波器的幅頻特性和相頻特性。
【專利說明】一種用于估計模擬濾波器頻率響應特性的方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于濾波器【技術領域】，更為具體地講，涉及一種用于估計模擬濾波器頻率響應特性的方法。
【背景技術】
[0002]濾波器是一種用來消除干擾雜訊的器件，將輸入或輸出經過過濾而得到純凈的交流電，凡是有能力進行信號處理的裝置都可以成為濾波器。在近代電信裝備和各類控制系統中，濾波器應用極為廣泛；在所有的電子部件中，濾波器使用最多，技術最復雜。濾波器的優劣直接決定產品的優劣，因此，對濾波器的研究和生產歷來被重視。
[0003]模擬濾波器可以分為無源和有源濾波器。無源濾波器主要由無源元件電阻、電感和電容組成。有源濾波器主要由集成運放、電阻和電容組成，具有不用電感、體積小、重量輕等優點。一般來講，模擬濾波器的階數或者品質因數越高，其設計也就越復雜。模擬濾波器的硬件構成，比如電阻、電容、電感或者是集成運放等，都極易受到環境、制造工藝和時間老化等的影響，從而導致其參數的不確定性。
[0004]濾波器頻響估計在很多領域中都有著重要的應用，如信號處理、通信、控制及系統模式設別等。一般采用的是通過對被測濾波器輸入一個激勵信號，通過對輸出信號采樣及FFT變換，獲得濾波器對應于不同頻點的頻率響應，激勵信號可以是寬帶信號，如噪聲信號，也可以是窄帶信號，如正弦信號。實際應用中，激勵信號主要包括:單音信號，掃頻信號，多音信號及脈沖信號等，其中以單音信號和多音信號較為常用，其原因是產生比較簡單，并且容易實現周期性。經過采樣之后的激勵信號需要完成FFT運算以獲得對應于不同頻點的幅度及相位值。但是，FFT運算一般比較復雜，需要耗費一定的時間才能完成，特別是FFT點數較大時，時間消耗更為明顯，同時數據處理量也會明顯增加。
【發明內容】
[0005]本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種用于估計模擬濾波器頻率響應特性的方法，能夠準確、快速確定模擬濾波器的幅頻特性和相頻特性。
[0006]為實現上述發明目的，本發明一種用于估計模擬濾波器頻率響應特性的方法，其特征在于，包括以下步驟:
[0007](I)、配置三個模數轉換器ADC,將模擬濾波器H(s)的輸出端與第一 ADC的輸入端連接；
[0008](2)、在模擬濾波器的輸入端和第二 ADC的輸入端送入頻率為&正弦信號Xsi (t)，經模擬濾波器濾波后的信號X' si(t)送入到第一 ADC，在第三ADC的輸入端送入頻率為fi余弦信號Xcd (t)，其中，i = 1，2，...，N，N為總頻點數；
[0009](3)、對第一 ADC和第二 ADC量化后的信號進行互相關，并對互相關的結果求平均得到信號ys (fi)，對第一 ADC和第三ADC量化后的信號進行互相關，并對互相關的結果求平均得到信號yjfi)；[0010](4)、通過步驟(3沖的ys(fi)和yjfi)分別計算出模擬濾波器的幅頻響應|Η(Α)和相頻響應爐(./;) O
[0011 ] 其中，所述的模數轉換器ADC采用相同頻率fs。
[0012]本發明的發明目的是這樣實現的:
[0013]本發明用于估計模擬濾波器頻率響應特性的方法，通過將模擬濾波器與模數轉換器連接，在一個模數轉換器輸入端和模擬濾波器的輸入端分別送入正弦信號，在另外一個模數轉換器的輸入端送入余弦信號，且送入的正弦信號和余弦信號的頻率相同，再對模數轉換器量化后的信號進行互相關并求平均，通過計算得到模擬濾波器的幅頻響應和相頻響應，這樣能夠準確、快速確定出模擬濾波器的幅頻特性和相頻特性。
[0014]同時，本發明用于估計模擬濾波器頻率響應特性的方法還具有以下有益效果:
[0015](I)、本發明的實現結構簡單，具有低成本性能；
[0016]( 2 )、本發明能夠準確、快速確定模擬濾波器的幅頻特性和相頻特性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1是本發明用于估計模擬濾波器頻率響應特性的方法的原理框圖。
【具體實施方式】
[0018]下面結合附圖對本發明的【具體實施方式】進行描述，以便本領域的技術人員更好地理解本發明。需要特別提醒注意的是，在以下的描述中，當已知功能和設計的詳細描述也許會淡化本發明的主要內容時，這些描述在這里將被忽略。
[0019]實施例
[0020]圖1是本發明用于估計模擬濾波器頻率響應特性的方法的原理框圖。
[0021]在本實施例中，如圖1所示，本發明用于估計模擬濾波器頻率響應特性的方法，其特征在于，包括以下步驟:
[0022](I)、配置三個模數轉換器ADC，將模擬濾波器H(S)的輸出端與第一 ADC的輸入端連接；
[0023](2)、在模擬濾波器的輸入端和第二 ADC的輸入端送入頻率為&正弦信號Xsi⑴，經模擬濾波器濾波后的信號X' si(t)送入到第一 ADC，在第三ADC的輸入端送入頻率為fi余弦信號 Xei (t),其中，i = 1，2，...，N, N 為總頻點數。假如 xsi (t) = sin (2 π f^t), xci (t)=cos (2 Ji fj)，三個ADC的采用率為fs，則經過ADC量化之后的三個信號分別為:
[0024]xsi (n) = sin (2 π nfj/fs) (I)
[0025]
【權利要求】
1.一種用于估計模擬濾波器頻率響應特性的方法，其特征在于，包括以下步驟:(1)、配置三個模數轉換器ADC,將模擬濾波器H(S)的輸出端與第一ADC的輸入端連接；(2)、在模擬濾波器的輸入端和第二ADC的輸入端送入頻率為A正弦信號Xsi (t)，經模擬濾波器濾波后的信號V si(t)送入到第一 ADC，在第三ADC的輸入端送入頻率為&余弦信號xsi (t)，其中，i = 1，2，...，N，N為總頻點數； (3)、對第一ADC和第二 ADC量化后的信號進行互相關，并對互相關的結果求平均得到信號Is (A)，對第一 ADC和第三ADC量化后的信號進行互相關，并對互相關的結果求平均得到信號y。^);(4)、通過步驟(3)中的ys(fi)和yjfi)分別計算出模擬濾波器的幅頻響應ItKfi)|和相頻響應?)。
2.根據權利要求1所述的用于估計模擬濾波器頻率響應特性的方法，其特征在于，所述的模數轉換器ADC采用相同頻率fs。
【文檔編號】H03H17/02GK103580646SQ201310601246
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年11月25日 優先權日:2013年11月25日
【發明者】郭連平, 王志剛, 羅光坤, 劉濤, 鄧小飛 申請人:電子科技大學