Further Generalization and Approximation of Fractional-Order Filters and Their Inverse Functions of the Second-Order Limiting Form
Abstract
This paper proposes a further generalization of the fractional-order filters whose limiting form is that of the second-order filter. This new filter class can also be regarded as a superset of the recently reported power-law filters. An optimal approach incorporating constraints that restricts the real part of the roots of the numerator and denominator polynomials of the proposed rational approximant to negative values is formulated. Consequently, stable inverse filter characteristics can also be achieved using the suggested method. Accuracy of the proposed low-pass, high-pass, band-pass, and band-stop filters for various combinations of design parameters is evaluated using the absolute relative magnitude/phase error metrics. Current feedback operational amplifier-based circuit simulations validate the efficacy of the four types of designed filters and their inverse functions. Experimental results for the frequency and time-domain performances of the proposed fractional-order band-pass filter and its inverse counterpart are also presented.
Keywords
analog filter approximation, current feedback operational amplifier, fractional-order filter, inverse filter, optimization, power-law filter, second-order filterPersistent identifier
http://hdl.handle.net/11012/204157Document type
Peer reviewedDocument version
Final PDFSource
Fractal and Fractional. 2022, vol. 6, issue 4, p. 1-25.https://www.mdpi.com/2504-3110/6/4/209
Collections
- Ústav telekomunikací [333]
Citace PRO
Except where otherwise noted, this item's license is described as Creative Commons Attribution 4.0 International
Related items
Showing items related by title, author, creator and subject.
-
Analogové kmitočtové filtry
Vrba, Kamil; Koton, Jaroslav (Nakladatelství VUTIUM, 2023-06-30)Elektronická publikace uvádí poznatky z oblasti analogových kmitočtových filtrů. Jsou vysvětleny obecné postupy pro návrh pasivních a aktivních dolních a horních kmitočtových propustí, pásmových kmitočtových propustí či ... -
Návrh optimalizovaných architektur digitálních filtrů pro nízkopříkonové integrované obvody
Pristach, MariánDizertačná práca je zameraná na vývoj a návrh nových architektúr digitálnych filtrov pre nízkopríkonové integrované obvody s vysokou hustotou integrácie. Hlavným cieľom práce bolo dosiahnutie optimálnych parametrov digitálnych ... -
Nelineární filtrace velkých 3D obrazových dat
Škrášek, MichaelTato bakalářská práce se zabývá návrhem a efektivní implementací nelineárních filtrů, bilaterálního filtru a non-local means filtru, pro odstraňovaní šumu z 3D obrazových dat. Implementované filtry jsou optimalizovány ...