The Time-Domain characteristics of Elliptic Filter Functions

Elliptic 필터 함수의 시간영역측성에 대한 고찰

The elliptic functions have transmission zeros on the imaginary axis and exhibit equal ripples in the stopband as well as in the passband. As a consequence they can be made optimal in the sense that the transition band is minimal. However the time domain behaviors turned out to be inferior to those of Chebyshev and Butterworth responses. This paper investigates the unit step responses and impulse responses in order to analyze the effects of various parameters such as passband attenuation, stopband frequencies M. etc., The following are the prominent features. Step responses of elliptic filters rise faster and produce larger overshoots and undershoots with higher natural frequencies. In the case of even functions, the initial values are non-zero which decreases as $\omega$s increases. Unlike Butter-worth or Chebyshev cases the impulse responses start with nonzero valses which also decrease as $\omega$s or order of the function increases. Eight figures are included to illustrate above analysis.

Elliptic 함수는 허수 축상에 영점을 가지며 통과영역과 차단영역에서 같은 파상을 갖는데 결과적으로 elliptic 함수는 천이영역을 최소로함으로써 감도면에서 최적인 상태를 만들 수 있으나, 시간 영역에서의 특성은 Chebyshev 함수나 Butterworth 함수 응답 특성보다 떨어진다. 본 논문은 통과영역 감쇠율, 차단 주파수 ωs 등과 같이 여러 요소를 변화시켰을 때의 효과를 분석하기 위해서 단위계단 응답은 임펄스 응답을 분석해 보았다. 그 결과 다음과 같은 독특한 특성이 나타났는데 elliptic 필터 함수의 계단 응답은 높은 고유주파구에서 오버슈우트와 언더슈우트가 크고 빠르게 발생했고 초기값은 ωs가 증가하므로 감소하나 원점에서 시작하지는 않았다. Butterworth나 Chebyshev의 경우와는 다르게 임펄스 응답은 원점에서 시작하지 않는 것도 있으며 위와 같은 독특한 특성을 알아보도록 8개의 특성곡선을 제시하였다.