[發明專利]一種超寬帶線性相位濾波器優化方法

無效

• 申請號: 201310037123.8
• 申請日: 2013-01-17
• 公開（公告）號: CN103150420A
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發明（設計）人: 王少夫
• 申請（專利權）人: 王少夫
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種超寬帶線性相位濾波器參數優化設計方法，其特征在于：該方法首先是分析濾波器的性能指標，建立網絡的拓撲結構模型，然后以幅頻特性，相位特性為優化目標，得到一個約束目標優化問題，最后利用最小二乘算法對約束目標優化問題進行求解，通過優化計算獲得具有各種特性最優解集供設計者選擇。?

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，分析濾波器的性能指標，建立網絡的拓撲結構模型。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，得到約束目標函數優化問題并求解的方法步驟為：?

數學上以目標函數作為評價設計性能優劣的標準。通過調整設計變量使目標函數逐步達到最大或最小，這是優化設計的實質。對于改進后的線性相位濾波器來說，目標函數包含兩部分，即幅頻和相頻兩部分。?

1)建立幅頻特性目標函數?

對濾波器幅頻特性的優化是在各頻率點上分別進行的，然后求和，目標函數S₁(X)可以寫為?

其中，V₀(X，ω_k)是輸出電壓，是輸出電壓的理想值；W₁(ω_k)是各頻率采樣點ω₁，ω₂，ω₃…ω_n上的權重函數；X是元件參數，也就函數中的設計變量，X＝(x₁，x₂，x₃，…x_n)^T。?

2)建立相頻特性目標函數?

對于濾波器相頻特性的離散目標函數S₂(X)可定義為?

W₂(ω_k)是相頻的權函數。為輸出的相位，它是輸出電壓的反正切函數。?

總目標函數S(X)是幅頻特性函數和相頻特性函數之和。即?

S(X)＝S₁(X)+S₂(X)????????(3)?

確定總目標后，對此目標函數利用MATLAB中的最小二乘法進行優化。最終可以確定中頻濾波器元件值。?

4.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，構造二階延遲均衡器，此均衡器有兩個設計參數ω_r和Q。ω_r為峰值處的頻率，Q為濾波器的品質因數，把電容耦合諧振濾波器和二階時延濾波器設計好了以后，把二者串聯在一起，可構成中頻濾波器。?

5.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，進行阻抗變換，同時將濾波器兩邊的電感由并臂轉換成串臂，并在電感上并聯一個電容，電容的值為0(經過優化后可以得到新的數值)。?