零阶保持器(ZOH)与一阶低通滤波器频率特性分析

article/2025/10/11 17:42:55

1.零阶保持器(ZOH)频率特性分析

零阶保持器传递函数:

画 Bode 图进行频率分析:

s=tf('s');
T=0.0002; %采样周期0.0002s
G=(1-exp(-T*s))/s;
bode(G);

从图中可以看出:随着频率 ω 的的增加,当 ω 在 10000 附近时,零阶保持器的幅值和相位开始发生跳变。

  • 幅频特性中,幅值达到最低时立即发生跳变至最高,保持稳定后再次跳变至最低,如此往复;
  • 相频特性中,相位滞后,在 −180到−0。 之间呈锯齿状变化;
  • 从图中可以看出,零阶保持器是一个低通滤波器,但不是一个理想低通滤波器,高频信号通过零阶保持器不能完全消除,同时产生相位滞后

2.一阶低通滤波器频率特性分析


​    

画 Bode 图进行频率分析:

T=0.0002; %采样周期0.0002s
fc=1;
A=2*pi*fc*T;
s=tf('s');
H=(1)/(A*s+1);
bode(H);

 从图中可以看出:随着频率 ω 的的增加,当 ω 在 853 附近时,一阶低通滤波器开始衰减

到-3db.

 50hz幅值10信号叠加 0.5hz幅值1信号,截至0.5HZ,黑色为低通滤波器后波形,红色为原始叠加信号

function y = LPF(u)
Ts = 0.0002; %采样时间
fs = 1/Ts; %采样频率
fc = 0.5; %截止频率
alpha = 2*pi*fc*Ts/(1+2*pi*fc*Ts); %滤波系数
persistent uo1
if isempty(uo1)uo1=0;
enduo1= alpha*u+(1-alpha)*uo1;
y = uo1;


http://chatgpt.dhexx.cn/article/5jxkR3ME.shtml

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