DSPL - библиотека цифровой обработки сигналов: Расчет БИХ-фильтров

Функции
int	dspl_ap2bpass (double b, double a, int n, double wp0, double wp1, double beta, double alpha)
	Частотное преобразование аналогового ФНЧ прототипа в полосовой фильтр с полосой пропускания `[wp0...wp1]`. Подробнее...

int	dspl_ap2bstop (double b, double a, int n, double ws0, double ws1, double beta, double alpha)
	Частотное преобразование аналогового ФНЧ прототипа в режекторный фильтр с полосой заграждения `[wp0...wp1]`. Подробнее...

int	dspl_ap2high (double b, double a, int n, double wp, double beta, double alpha)
	Частотное преобразование аналогового ФНЧ прототипа в фильтр верхних частот с частой среза `wp` рад/с. Подробнее...

int	dspl_ap2low (double b, double a, int n, double wp, double beta, double alpha)
	Частотное преобразование аналогового ФНЧ прототипа в фильтр нижних частот с частой среза `wp` рад/с. Подробнее...

int	dspl_butter_ap (double Rp, int ord, double b, double a)
	Аналоговый ФНЧ прототип фильтра Баттерворта. Подробнее...

int	dspl_cheby1_ap (double Rp, int ord, double b, double a)
	Аналоговый ФНЧ прототип фильтра Чебышёва первого рода. Подробнее...

int	dspl_cheby2_ap (double Rs, int ord, double b, double a)
	Аналоговый ФНЧ прототип фильтра Чебышёва второго рода. Подробнее...

Подробное описание

Функции расчета цифровых БИХ-фильтров.

Функции

◆ dspl_ap2bpass()

int dspl_ap2bpass	(	double *	b,
		double *	a,
		int	n,
		double	wp0,
		double	wp1,
		double *	beta,
		double *	alpha
	)

Частотное преобразование аналогового ФНЧ прототипа в полосовой фильтр с полосой пропускания [wp0...wp1].

Функция преобразует передаточную функцию \( H_{\text{ap}}(s) \) в передаточную характеристику полосового фильтра \( H(s) \) путем подстановки:

\[ H(s) = H_{\text{ap}} \left(\frac{s^2 + w^2_0}{B \cdot s} \right), \]

где \(w^2_0 = \) wp0 * wp1, \(wB = \)wp1 - wp0.

В результате получается полосовой фильтр порядка 2*n.

Аргументы

[in]	b	Указатель на вектор коэффициентов числителя передаточной характеристики аналогового ФНЧ прототипа \( H_{\text{ap}}(s) \). Размер вектора `[n+1 x 1]`.
[in]	a	Указатель на вектор коэффициентов знаменателя передаточной характеристики аналогового ФНЧ прототипа \( H_{\text{ap}}(s) \). Размер вектора `[n+1 x 1]`.
[in]	n	Порядок аналогового фильтра прототипа.
[in]	wp0	Нижняя частота среза (рад/с) полосового фильтра после преобразования.
[in]	wp1	Верхняя частота среза (рад/c) полосового фильтра после преобразования.
[out]	beta	Указатель на вектор коэффициентов числителя передаточной характеристики полосового фильтра \( H(s) \). Размер вектора `[2n+1 x 1]`.
[out]	alpha	Указатель на вектор коэффициентов числителя передаточной характеристики полосового фильтра \( H(s) \). Размер вектора `[2n+1 x 1]`.

Возвращает: DSPL_OK Если преобразование было произведено успешно.
В противном случае код ошибки.

Автор: Бахурин Сергей. www.dsplib.org

◆ dspl_ap2bstop()

int dspl_ap2bstop	(	double *	b,
		double *	a,
		int	n,
		double	wp0,
		double	wp1,
		double *	beta,
		double *	alpha
	)

Частотное преобразование аналогового ФНЧ прототипа в режекторный фильтр с полосой заграждения [wp0...wp1].

Функция преобразует передаточную функцию \( H_{\text{ap}}(s) \) в передаточную характеристику режекторный фильтра \( H(s) \) путем подстановки:

\[ H(s) = H_{\text{ap}} \left(\frac{B \cdot s}{s^2 + w^2_0} \right), \]

где \(w^2_0 = \) wp0 * wp1, \(wB = \)wp1 - wp0.

В результате получается режекторный фильтр порядка 2*n.

Аргументы

[in]	b	Указатель на вектор коэффициентов числителя передаточной характеристики аналогового ФНЧ прототипа \( H_{\text{ap}}(s) \). Размер вектора `[n+1 x 1]`.
[in]	a	Указатель на вектор коэффициентов знаменателя передаточной характеристики аналогового ФНЧ прототипа \( H_{\text{ap}}(s) \). Размер вектора `[n+1 x 1]`.
[in]	n	Порядок аналогового фильтра прототипа.
[in]	wp0	Нижняя частота среза (рад/с) режекторного фильтра после преобразования.
[in]	wp1	Верхняя частота среза (рад/c) режекторного фильтра после преобразования.
[out]	beta	Указатель на вектор коэффициентов числителя передаточной характеристики режекторного фильтра \( H(s) \). Размер вектора `[2n+1 x 1]`.
[out]	alpha	Указатель на вектор коэффициентов числителя передаточной характеристики режекторного фильтра \( H(s) \). Размер вектора `[2n+1 x 1]`.

Возвращает: DSPL_OK Если преобразование было произведено успешно. В противном случае код ошибки.

Автор: Бахурин Сергей. www.dsplib.org

◆ dspl_ap2high()

int dspl_ap2high	(	double *	b,
		double *	a,
		int	n,
		double	wp,
		double *	beta,
		double *	alpha
	)

Частотное преобразование аналогового ФНЧ прототипа в фильтр верхних частот с частой среза wp рад/с.

Функция преобразует передаточную функцию \( H_{\text{ap}}(s) \) в передаточную характеристику ФВЧ \( H(s) \) путем подстановки:

\[ H(s) = H_{\text{ap}} \left(\frac{w_p}{s} \right), \]

В результате получается ФВЧ порядка n.

Аргументы

[in]	b	Указатель на вектор коэффициентов числителя передаточной характеристики аналогового ФНЧ прототипа \( H_{\text{ap}}(s) \). Размер вектора `[n+1 x 1]`.
[in]	a	Указатель на вектор коэффициентов знаменателя передаточной характеристики аналогового ФНЧ прототипа \( H_{\text{ap}}(s) \). Размер вектора `[n+1 x 1]`.
[in]	n	Порядок аналогового фильтра прототипа.
[in]	wp	Частота среза (рад/с) ФВЧ после преобразования.
[out]	beta	Указатель на вектор коэффициентов числителя передаточной характеристики ФВЧ \( H(s) \). Размер вектора `[n+1 x 1]`.
[out]	alpha	Указатель на вектор коэффициентов числителя передаточной характеристики ФВЧ \( H(s) \). Размер вектора `[n+1 x 1]`.

Возвращает: DSPL_OK Если преобразование было произведено успешно.
В противном случае код ошибки.

Автор: Бахурин Сергей. www.dsplib.org

◆ dspl_ap2low()

int dspl_ap2low	(	double *	b,
		double *	a,
		int	n,
		double	wp,
		double *	beta,
		double *	alpha
	)

Частотное преобразование аналогового ФНЧ прототипа в фильтр нижних частот с частой среза wp рад/с.

Функция преобразует передаточную функцию \( H_{\text{ap}}(s) \) в передаточную характеристику ФНЧ \( H(s) \) путем подстановки:

\[ H(s) = H_{\text{ap}} \left(\frac{s}{w_p} \right), \]

В результате получается ФНЧ порядка n.

Аргументы

[in]	b	Указатель на вектор коэффициентов числителя передаточной характеристики аналогового ФНЧ прототипа \( H_{\text{ap}}(s) \). Размер вектора `[n+1 x 1]`.
[in]	a	Указатель на вектор коэффициентов знаменателя передаточной характеристики аналогового ФНЧ прототипа \( H_{\text{ap}}(s) \). Размер вектора `[n+1 x 1]`.
[in]	n	Порядок аналогового фильтра прототипа.
[in]	wp	Частота среза (рад/с) ФНЧ после преобразования.
[out]	beta	Указатель на вектор коэффициентов числителя передаточной характеристики ФНЧ \( H(s) \) после преобразования. Размер вектора `[n+1 x 1]`.
[out]	alpha	Указатель на вектор коэффициентов числителя передаточной характеристики ФНЧ \( H(s) \) после преобразования. Размер вектора `[n+1 x 1]`.

Возвращает: DSPL_OK Если преобразование было произведено успешно.
В противном случае код ошибки.

Автор: Бахурин Сергей. www.dsplib.org

◆ dspl_butter_ap()

int dspl_butter_ap	(	double	Rp,
		int	ord,
		double *	b,
		double *	a
	)

Аналоговый ФНЧ прототип фильтра Баттерворта.

Функция рассчитывает коэффициенты передаточной характеристики \(H(s)\) аналогового ФНЧ Баттерворта порядка ord с частотой среза 1 рад/с по уровню \(-R_p\) дБ.

Аргументы

[in]	Rp	Неравномерность АЧХ в полосе пропускания (дБ). Параметр задает уровень искажений в полосе от 0 до 1 рад/с. Значение должно быть положительным.
[in]	ord	Порядок фильтра. Количество коэффициентов числителя и знаменателя передаточной функции \(H(s)\) равно `ord+1`.
[out]	b	Указатель на вектор коэффициентов числителя передаточной функции \(H(s)\). Размер вектора `[ord+1 x 1]`. Память должна быть выделена.
[out]	a	Указатель на вектор коэффициентов знаменателя передаточной функции \(H(s)\). Размер вектора `[ord+1 x 1]`. Память должна быть выделена.

Возвращает: DSPL_OK Фильтр рассчитан успешно.

В противном случае код ошибки:
DSPL_ERROR_FILTER_RP Неверно задан параметр Rp. Параметр Rp должен быть больше нуля.
DSPL_ERROR_FILTER_ORD Порядок фильтра должен быть положительным.
DSPL_ERROR_PTR Ошибка указателя. Указатели b и a не должны быть NULL.

Автор: Бахурин Сергей www.dsplib.org

◆ dspl_cheby1_ap()

int dspl_cheby1_ap	(	double	Rp,
		int	ord,
		double *	b,
		double *	a
	)

Аналоговый ФНЧ прототип фильтра Чебышёва первого рода.

Функция рассчитывает коэффициенты передаточной характеристики \(H(s)\) аналогового ФНЧ Чебышёва первого рода порядка ord с частотой среза 1 рад/с по уровню \(-R_p\) дБ.
Особенностью фильтра Чебышёва первого рода являются равноволновые пульсации АЧХ в полосе пропускания.

Аргументы

[in]	Rp	Неравномерность АЧХ в полосе пропускания (дБ). Параметр задает уровень искажений в полосе от 0 до 1 рад/с. Значение должно быть положительным.
[in]	ord	Порядок фильтра. Количество коэффициентов числителя и знаменателя передаточной функции \(H(s)\) равно `ord+1`.
[out]	b	Указатель на вектор коэффициентов числителя передаточной функции \(H(s)\). Размер вектора `[ord+1 x 1]`. Память должна быть выделена.
[out]	a	Указатель на вектор коэффициентов знаменателя передаточной функции \(H(s)\). Размер вектора `[ord+1 x 1]`. Память должна быть выделена.

Возвращает: DSPL_OK Фильтр рассчитан успешно.
В противном случае код ошибки:
DSPL_ERROR_FILTER_RP Неверно задан параметр Rp. Параметр Rp должен быть больше нуля.
DSPL_ERROR_FILTER_ORD Порядок фильтра должен быть положительным.
DSPL_ERROR_PTR Ошибка указателя. Указатели b и a не должны быть NULL.

Автор: Бахурин Сергей www.dsplib.org

◆ dspl_cheby2_ap()

int dspl_cheby2_ap	(	double	Rs,
		int	ord,
		double *	b,
		double *	a
	)

Аналоговый ФНЧ прототип фильтра Чебышёва второго рода.

Функция рассчитывает коэффициенты передаточной характеристики \(H(s)\) аналогового ФНЧ Чебышёва второго рода порядка ord с частотой заграждения 1 рад/с по уровню \(-R_s\) дБ.
Особенностью фильтра Чебышёва второго рода являются:
1) равноволновые пульсации АЧХ в полосе заграждения.
2) уровень АЧХ \(H(j\cdot 1) = -R_s\) дБ.

Аргументы

[in]	Rs	Уровень подавления в полосе пропускания (дБ). Значение должно быть положительным.
[in]	ord	Порядок фильтра. Количество коэффициентов числителя и знаменателя передаточной функции \(H(s)\) равно `ord+1`.
[out]	b	Указатель на вектор коэффициентов числителя передаточной функции \(H(s)\). Размер вектора `[ord+1 x 1]`. Память должна быть выделена.
[out]	a	Указатель на вектор коэффициентов знаменателя передаточной функции \(H(s)\). Размер вектора `[ord+1 x 1]`. Память должна быть выделена.

Возвращает: DSPL_OK Фильтр рассчитан успешно.
В противном случае код ошибки:
DSPL_ERROR_FILTER_RS Неверно задан параметр Rs. Параметр Rp должен быть больше нуля.
DSPL_ERROR_FILTER_ORD Порядок фильтра должен быть положительным.
DSPL_ERROR_PTR Ошибка указателя. Указатели b и a не должны быть NULL.

Автор: Бахурин Сергей www.dsplib.org

Oбнаружили ошибку в тексте? Выделите ее мышкой и нажмите