指令平滑滤波器.doc

文档介绍：指令平滑滤波器
1. 一阶低通递归滤波器
一阶低通递归滤波器，也称单极点低通递归滤波器，滤波效果相当于一阶 RC低通滤波器，对
阶跃信号的响应模式为指数平滑规律。
一阶低通递归滤波器的公式如下：
y（n） = ao -X（n）亠 bl y（n 二）
其中x（n）为滤波器输入信号，y（n）为滤波器输出信号，y（n」）为滤波器上一次的历史输出， 30和
bl为滤波器参数，决定着输入信号X（n）和历史输出信号y（n」）在滤波器输出信号y（n）中的权重。
一阶低通递归滤波器响应取决于一个介乎 0〜1之间的参数p，参数p与ao和bl的关系如下：
ao =1 - p bi = p
为此上述滤波器公式可以改写为以下形式:
y（n） =（1 - p） X（n） P y（n」）
在此参数p决定了输入信号X（n）和历史输出信号y（n J）在滤波器输出信号y（n）中的权重。 参数p的取值方法有3种：
直接取介乎0〜1之间的一个数
取值越大，X（n）的动态作用越弱，滤波器的平滑作用越强，信号滞后越大；取值不能大于等于 1,大于1时滤波器发散，等于1时因滤波器输出与变得与输入无关而失去应用意义。
取值越小，X（n）的动态作用越强，滤波器的平滑作用越弱，信号滞也越小；取值可以为 0,等
于0时，滤波作用消失，滤波器输出与输入直连。
由滤波器的目标截止频率推导而来
-e^'fc
其中fc为数字滤波器的-3dB截止频率，fc的取值范围为0〜，因而一阶低通递归滤 波器对高于1/2采样频率的信号将失去滤除作用。
由滤波器的目标时间常数推导而来
其中n为达到一阶RC低通滤波器「（•二RC ）时间的信号变化率时，数字滤波器所需的采样 迭代次数，也可以视作数字滤波器归一化时间常数。
n与目标时间常数TConst和数字滤波器的采样周 期TConst的关系是：n = Tconst：Tsample，因此，参数P可由下式计算得到：
TSample
TConst
2•指令平滑滤波器设计
指令平滑滤波器采用单极点低通递归滤波器，也称一阶低通递归滤波器，其滤波效果相当于 阶R