这里接着上篇讲一下双线性变换Bilinear Transformation,它实现了模拟信号(连续域)与数字信号(离散域)之间的转换。

双线性变换公式如下:

巴特沃斯(Butterworth)滤波器 (2)-冯金伟博客园

反推可得到:

巴特沃斯(Butterworth)滤波器 (2)-冯金伟博客园

因此可以根据连续域传递函数推出离散域的传递函数:

巴特沃斯(Butterworth)滤波器 (2)-冯金伟博客园

其中c是一个任意正常数,用来把模拟频率映射到数字频率。在高通或低通滤波器中,c通常用来使模拟和数字之间的截止频率等同。

根据上面关系可知s域负半轴平面与z域中的单位圆内相对应。

巴特沃斯(Butterworth)滤波器 (2)-冯金伟博客园

 

巴特沃斯(Butterworth)滤波器 (2)-冯金伟博客园巴特沃斯(Butterworth)滤波器 (2)-冯金伟博客园(T是采样间隔)代入双线性变换公式可以得到:

 

巴特沃斯(Butterworth)滤波器 (2)-冯金伟博客园

 

当模拟域的截止频率巴特沃斯(Butterworth)滤波器 (2)-冯金伟博客园时,常数c:

巴特沃斯(Butterworth)滤波器 (2)-冯金伟博客园

上式中的巴特沃斯(Butterworth)滤波器 (2)-冯金伟博客园为数字滤波器的截止频率