濾波器結(jié)構(gòu)ppt課件(已修改)
2025-05-13 08:44 本頁面
【正文】 1 第五章 數(shù)字濾波器的基本結(jié)構(gòu) 學(xué)習(xí) DSP的一個重要方面是濾波器設(shè)計 。 前面的章節(jié)講的主要是信號分析 ， 即分析信號頻域或 Z域特性 ， 以及時域與頻域 （ Z域 ） 的關(guān)系 。 信號分析的作用是進一步深化信號特點 、 特性的認識 。 而數(shù)字濾波的作用是對信號進行加工 ， 改變其特性 。 本章作業(yè) ? 2 ? 3 ? 6 ? 7 ? 9 )()(1)(10zXzYzazbzHNkkkMkkk?????????(51) (52) ????????MkkNkk knxbknyany01)()()(時域表示 上式的 是差分方程： ?????? ??MkkkNkkk zXzbzYzazY01)()()(或 和模擬信號系統(tǒng)的傳遞函數(shù)相似 ， 數(shù)字信號處理系統(tǒng) （ 數(shù)字濾波器 ） 的 系統(tǒng)傳遞函數(shù) 可表示為： 167。 數(shù)字濾波器結(jié)構(gòu)的表示方法 可見 ， 數(shù)字濾波器的功能就是把輸入序列通過一定的運算 ， 變換成輸出序列 。 可以用以下兩種方法來實現(xiàn)數(shù)字濾波器： 軟件實現(xiàn)：即把濾波器所要完成的運算變成程序并讓計算機執(zhí)行； 硬件實現(xiàn)：設(shè)計專用的數(shù)字硬件 、 專用的數(shù)字信號處理器或通用的數(shù)字信號處理器來實現(xiàn) 。 5 由 (52)式，實現(xiàn)一個數(shù)字濾波器需要幾種基本運算單元 —— 加法器、比例放大器（常數(shù)乘法器）和延時器，用符號表示基本運算單元則為： 6 注意： 運算結(jié)構(gòu) 而非電路結(jié)構(gòu) MN，而數(shù)字濾波器則不一定 ，兩個以上輸入 —— 相加器； 兩個以上輸出 —— 分支節(jié)點 結(jié)構(gòu)的重要性： ，存儲單元不同，影響復(fù)雜性（成本）；乘法器不同，影響速度。 （無限字長）時“等效” ；在有限長（有限字長）時“不等效” 。有限字長時，不同結(jié)構(gòu)影響誤差、穩(wěn)定性。有些結(jié)構(gòu)的有限字長效應(yīng)有可能使極點到單位圓外，頻響也變化。 7 對應(yīng) (52)式可畫出如下圖 (52) ????????MkkNkk knxbknyany01)()()(8 167。 無限長單位沖激響應(yīng)（ IIR）濾波器的基本結(jié)構(gòu) IIR濾波器特點： h(n)是無限長的 (z)在 z平面上有極點（分母部分組成），至少有一個 0?ka（又稱遞歸型結(jié)構(gòu)） 結(jié)構(gòu)上有反饋 —— 遞歸，無反饋 —— 非遞歸。 注意 ：遞歸與否不是 IIR與 FIR的區(qū)別 。 因為 IIR一定是遞歸的 ， 反之不一定 。 如 FIR的頻率抽樣型就是遞歸結(jié)構(gòu) 。 4. 相同濾波器性能下， IIR的階數(shù)要比 FIR要小，故運算量小。 9 一、直接 I型 H(z)的有理函數(shù)形式對應(yīng)的結(jié)構(gòu)，或者說是差分方程直接 給出的，需要 (N+M)個延時單元。 ????????MkkNkk knxbknyany01)()()(二、直接 II型（典范型） 因為系統(tǒng)級聯(lián)次序改變，系統(tǒng)函數(shù)不變，直接 II型的延時單元個數(shù) (Max(N,M))最少。 11 直接型的缺點： (1)系數(shù) 的調(diào)整對零、極點的影響不直接，不明顯 ka kb、 三、級聯(lián)型（串聯(lián)） 把 H(z)多項式（分子與分母）分解成一次多項式之積的形式。 h(n)是實數(shù) H(z)是實系數(shù)的有理分式 零點極點必為實數(shù)或共軛對稱 變化，極點變，頻響變。有限字長時，易不穩(wěn)定。 (2)系數(shù) 、 kbka12 ????
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1