Optimal Design and Algorithm Implementation of Digital Filters in Power Systems

         This paper uses Kaiser window function method and Chebyshev optimal approximation method to realize the design and simulation of FIR digital low-pass filter for power system application in MATLAB environment. It is concluded that the digital low-pass filter designed based on Chebyshev optimal approximation method is the most ideal. Then the influence of filter order and weight vector on ripple is discussed. Finally, the algorithm implementation and part of the program code for designing digital filter based on DSP device are introduced. Keywords: digital filter; MATLAB simulation; optimization algorithm; In the digital filter family, FIR filter has been widely used because of its series of advantages such as strict linear phase and causal stability compared with IIR filter. FIR digital filter can be designed by window function method, frequency sampling method and Chebyshev approximation method. When designing digital filter, software simulation and hardware implementation methods can be used. MATLAB software is simple, convenient, easy to program, and has concise language. It can be convenient to design, simulate and analyze the performance of digital filter. In MATLAB environment, the FIR digital low-pass filter for power system application designed by Chebyshev optimal approximation principle has strict linear phase and can obtain nearly ideal amplitude-frequency characteristics. [1] With the rapid development of semiconductor technology, high-speed digital filters can be realized using DSP devices. It is of practical significance to discuss the implementation of digital filter algorithms based on DSP.