[工學(xué)]數(shù)字信號處理(2)(已修改)
2025-10-23 18:31 本頁面
【正文】 1 數(shù)字信號處理 第 8 章 數(shù)字濾波器的結(jié)構(gòu) 2 LTI系統(tǒng)的信號流圖 方框圖法 方框圖法簡明且直觀，其三種基本運算如下圖所示： )( nx z1 )1( ?nx單位延時 : a )(ny )( nya ?乘常數(shù) : )()( nxny ?)(ny)(nx相加 : 3 )()2()1()( 021 nxbnyanyany ?????例如：已知差分方程如下 y(n) 1?Z1?Z1a2a得計算方框圖 ： 0bb0x(n) )1(1 ?nya)2(2 ?nya)1( ?ny)2( ?ny x(n) 4 信號流圖法 信號流圖表示系統(tǒng)運算過程的信號流通 ，對于較復(fù)雜的計算過程可以得到比較簡潔的表示。其三種基本運算如下圖所示： a1?Z基本延時： 乘常數(shù)： 相加： 說明：對于同一個傳遞函數(shù)可以有不同形式的信號流圖來實現(xiàn)。一般應(yīng)選擇結(jié)構(gòu)簡單、系數(shù)變化靈敏度低的實現(xiàn) 流圖。算法結(jié)構(gòu)的選擇對于系統(tǒng)的實現(xiàn)是很重要的。 5 )()2()1()( 021 nxbnyanyany ?????例如：已知差分方程如下 1 )(nx0b2 3 5 4 1?Z1?Z1a2a6 7 )(ny可得信號流圖： )2()1( 21 ??? nyanya)1( ?ny)2( ?ny)2(2 ?nyaa1y(n1) b0x(n) 6 IIR濾波器的結(jié)構(gòu)： 系統(tǒng)函數(shù)： ??? ???????????010 )(1)(nnNkkkMiiiZnhZaZbzH 差分方程： ???? ????Nk kMi i knyainxbny 10 )()()( ?沖擊響應(yīng)有無窮項。 ?是有反饋系統(tǒng)，有 N個極點和 M個另點。為了保持系統(tǒng)穩(wěn)定，所有極點應(yīng)在單位 圓內(nèi)。系統(tǒng)在無窮遠(yuǎn)點收斂（因果性），要求 N=M。 ?系統(tǒng)設(shè)計中要確定階數(shù) M、 N和系數(shù) b i、 a k 。為了防止有限字長效應(yīng)引起系統(tǒng)不穩(wěn)定，一般采用低階系統(tǒng)，或多個低階系統(tǒng)的級連的實現(xiàn)形式。 . 特點： 7 )(nxz1?z1?z1?b0b1b21?MbMba1a2)(nyz1?z1?z1?1?NaNaIIR 濾波器的直接實現(xiàn)（ I 型）計算信號流圖： IIR 濾波器直接 實現(xiàn)： z1 z1 z1 z1 z1 z1 b0 b1 b2 bM a1 a2 aN x(n) y(n) 方框圖： )1( ?nx)2( ?nx)1( ??Mnx)( Mnx ?)1( ?ny)1( ?? Nny)( Nny ?)2( ?ny? ?8 ????Mkk knxbny0)(39。)( IIR濾波器直接實現(xiàn) II型 ?????Nkk nxknxanx1)()(39。)(39。將系統(tǒng)函數(shù)變形為 2級運算： 對以上兩式進(jìn)行 Z 變換 ： ?????Nk
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