自跟蹤對數(shù)域濾波器的研究.pdf

1、自跟蹤濾波器可有效濾除信號傳輸過程中的各種干擾相噪聲，當載波或基波變化時，電路的特征頻率能自動跟蹤，因而具有高的Q值和信噪比，在電子通訊及測量領域有重要的應用價值。本文針對目前自跟蹤濾波器在信號處理時工作頻率低、動態(tài)調(diào)諧范圍不寬、功耗大等問題，提出一種模擬自跟蹤濾波器的實現(xiàn)方案，將頻率自跟蹤電路和對數(shù)域濾波器融合到一起，研究出濾波頻率能夠快速跟蹤輸入信號頻率變化的模擬濾波系統(tǒng)。
　　著重研究解決的問題有：探究基于電流模處理技術的有

2、源濾波器的設計方法，借鑒電流模式電路動態(tài)范圍大、工作速度高等優(yōu)點，設計了集對數(shù)域積分器、對數(shù)壓縮和指數(shù)擴展“三電路一體”的對數(shù)域濾波器；研究了利用AD650和OP37構成的高性能寬頻帶頻率-電流轉換（F/I）電路，打破了現(xiàn)有頻率-電流轉換電路頻帶范圍窄、處理速度不高的瓶頸，進而實現(xiàn)了高頻信號的自跟蹤濾波。
　　本文的主要工作歸納為以下幾點：
　　（1）參閱國內(nèi)外學術文獻，闡述了自跟蹤濾波器的發(fā)展趨勢、應用領域及研究近況，總結

3、比對了目前實現(xiàn)模擬自跟蹤濾波器的方法；探究一種利用AD650和OP37構成的高性能寬頻帶頻率-電流轉換（F/I）電路，同時結合對數(shù)域濾波器，提出了一種新的自跟蹤濾波器的設計方法。
　?。?）詳細介紹了電流模式電路的概念及特點，介紹了電流鏡電路的工作原理；深入學習了對數(shù)域濾波器的基本原理、子模塊單元及其優(yōu)勢特點。
　?。?）設計信號預處理放大電路、V/I電路，研究以雙向限幅電路、整形電路和寬頻帶頻率-電流轉換電路為組成元素的頻

4、率自跟蹤電路，以實現(xiàn)濾波頻率對輸入信號頻率的自動跟蹤。針對設計的部分電路用ORCAD軟件做了仿真分析和硬件電路實際測量。
　?。?）利用三極管及少量電阻、電容元件設計對數(shù)域濾波器，并對設計的各種對數(shù)域濾波電路進行了理論分析及ORCAD軟件的仿真驗證，針對其中一部分電路焊接了硬件電路并測試了實驗數(shù)據(jù)。
　　本文提出的自跟蹤對數(shù)域濾波器，其濾波頻率可以跟蹤輸入信號頻率的變化而自動更新和動態(tài)調(diào)節(jié)。它具有濾波頻率范圍寬、電路結構簡單