數(shù)字信號(hào)處理ppt課件-wenkub
2023-01-28 09:23:41 本頁面
【正文】 a01……z－ 1z－ 1a12a2 2a02z－ 1z－ 1a1Ma2Ma0M第 5章 數(shù)字濾波器的基本結(jié)構(gòu) 頻率采樣型 由頻域采樣定理可知 ， 對有限長序列 h(n)的 Z變換 H(z)在單位圓上做 N點(diǎn)的等間隔采樣 ， N個(gè)頻率采樣值的離散傅里葉反變換所對應(yīng)的時(shí)域信號(hào) hN(n)是原序列 h(n)以采樣點(diǎn)數(shù) N為周期進(jìn)行周期延拓的結(jié)果 ， 當(dāng) N大于等于原序列 h(n)長度 M時(shí) hN(n)=h(n)，不會(huì)發(fā)生信號(hào)失真 ， 此時(shí) H(z)可以用頻域采樣序列 H(k)內(nèi)插得到 ， 內(nèi)插公式如下： ?????????1011)(1)1()( NkkNNzWkHNzzH(510) 式中： kNjezzHkH ?2)()( ?? k=0, 1, 2, …, N1 第 5章 數(shù)字濾波器的基本結(jié)構(gòu) 式 (510)為實(shí)現(xiàn) FIR系統(tǒng)提供了另一種結(jié)構(gòu)。 第 5章 數(shù)字濾波器的基本結(jié)構(gòu) …x ( n )?11z－ 1?21z－ 1?01?11?1 Fz－ 1?2 Fz－ 1?0 F?1 F…z－ 1A1A0p1y ( n ) 并聯(lián)型結(jié)構(gòu)也可以單獨(dú)調(diào)整極點(diǎn)位置，但對于零點(diǎn)的調(diào)整卻不如級聯(lián)型方便，而且當(dāng)濾波器的階數(shù)較高時(shí)，部分分式展開比較麻煩。 因此 ， 與直接型結(jié)構(gòu)相比 ， 級聯(lián)型結(jié)構(gòu)便于準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)濾波器零 、 極點(diǎn)的調(diào)整 。 由于 H(z)的分子和分母都是實(shí)系數(shù)多項(xiàng)式 ， 而實(shí)系數(shù)多項(xiàng)式的根只有實(shí)根和共軛復(fù)根兩種情況 。 第 5章 數(shù)字濾波器的基本結(jié)構(gòu) 圖 53 直接 Ⅰ 型的變形結(jié)構(gòu) x ( n ) y ( n )z－ 1z－ 1z－ 1…aN － 1aNa2a1z－ 1z－ 1z－ 1…bN － 1bNb2b1b0y2( n )y2( n － 1 )y2( n － 2 )y2( n － N )… … … …第 5章 數(shù)字濾波器的基本結(jié)構(gòu) 輸入信號(hào) x(n)先經(jīng)過反饋網(wǎng)絡(luò) H2(z)，得到中間輸出變量 )()()(122 nxinyanyNii ??? ??然后，將 y2(n)通過系統(tǒng) H1(z)，得到系統(tǒng)的輸出 y(n) )()(02 inybnyMii ?? ??第 5章 數(shù)字濾波器的基本結(jié)構(gòu) 結(jié)構(gòu)圖 53中有兩條完全相同的對中間變量 y2(n)進(jìn)行延遲的延時(shí)鏈 ， 我們可以合并這兩條延時(shí)鏈 ， 得到如圖 54所示的直接Ⅱ 型結(jié)構(gòu) （ 圖中取 M=N） 。 第 5章 數(shù)字濾波器的基本結(jié)構(gòu) 直接 Ⅱ 型 直接 Ⅱ 型結(jié)構(gòu)又稱為 正準(zhǔn)型結(jié)構(gòu) 。 如果系統(tǒng)輸入 、 輸出服從 N階差分方程 )()()(10inyainxbnyNiiMii ???? ????(51) 則其系統(tǒng)函數(shù)，即 濾波器的傳遞函數(shù) 為 ????????NiiiMiiizazbzH101)( (52) 第 5章 數(shù)字濾波器的基本結(jié)構(gòu) 例如： 11112111211112122311)(?????????????????zzzzzzzH (53) 觀察式 (53)可知 ， 對應(yīng)于每一種不同的運(yùn)算結(jié)構(gòu) ， 我們都可以用三種基本的運(yùn)算單元： 乘法器 、 加法器 和 單位延時(shí)器 來實(shí)現(xiàn) 。 數(shù)字濾波實(shí)際上是一種運(yùn)算過程 ， 其 功能是將一組輸入的數(shù)字序列通過一定的運(yùn)算后轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪唤M輸出的數(shù)字序列 ， 因此它本身就是一臺(tái)數(shù)字式的處理設(shè)備 。 第 5章 數(shù)字濾波器的基本結(jié)構(gòu) 數(shù)字濾波器一般可以用兩種方法實(shí)現(xiàn)： 一種 是根據(jù)描述數(shù)字濾波器的數(shù)學(xué)模型或信號(hào)流圖，用數(shù)字硬件裝配成一臺(tái)專門的設(shè)備，構(gòu)成專用的信號(hào)處理機(jī)； 另一種 方法就是直接利
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