數(shù)字信號(hào)處理基礎(chǔ)ppt課件(更新版)
【正文】 價(jià)換取一定程度的旁瓣抑制。 D DhN1…... DXih0FIR的轉(zhuǎn)置型結(jié)構(gòu) FIR濾波器的優(yōu)點(diǎn) 1 可以在幅度特性隨意設(shè)計(jì)的同時(shí)，保證精確、嚴(yán)格的線性相位； 2 由于 FIR濾波器的單位脈沖響應(yīng) h(n)是有限長(zhǎng)序列，因此 FIR濾波器沒(méi)有不穩(wěn)定的問(wèn)題； 3 由于 FIR濾波器一般為非遞歸結(jié)構(gòu)，因此在有限精度運(yùn)算下，不會(huì)出現(xiàn)遞歸型結(jié)構(gòu)中的極限震蕩等不穩(wěn)定現(xiàn)象，誤差較?。?4 利用系數(shù)對(duì)稱(chēng)性，可使運(yùn)算量減少近一半； 5 FIR濾波器可采用 FFT算法實(shí)現(xiàn)，從而提高運(yùn)算效率?？偟膩?lái)說(shuō)，由于上述算法比較簡(jiǎn)單，是最常用的 FFT算法。當(dāng) N很大時(shí)，計(jì)算量非?？捎^。 總的來(lái)說(shuō)，數(shù)字濾波器可以分為經(jīng)典數(shù)字濾波器與現(xiàn)代數(shù)字濾波器。在 1965年首次提出快速傅里葉變換算法 FFT之前，其應(yīng)用領(lǐng)域一直難以拓展，是 FFT的提出使 DFT的實(shí)現(xiàn)變得接近實(shí)時(shí)， DFT的應(yīng)用領(lǐng)域也得以迅速拓展。它在聲學(xué)、電信、電力系統(tǒng)、信號(hào)處理等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。1 數(shù)字信號(hào)處理基礎(chǔ) 數(shù)字信號(hào)處理的最主要應(yīng)用領(lǐng)域便是數(shù)字濾波。 下面簡(jiǎn)要地介紹 DFT、 FFT和數(shù)字濾波器的基本知識(shí)。利用旋轉(zhuǎn)因子的對(duì)稱(chēng)性和周期性，發(fā)明了 FFT算法，把復(fù)數(shù)乘法的運(yùn)算量降低到了 N/2lgN次。 FIR濾波器 基本原理 FIR濾 波器的差分方程 為 ： 式中， x（ n） 輸 入序列， y（ n） 為輸 出序列， h(n)為濾 波器系數(shù)， N是 濾 波器的 階 數(shù)。矩形窗最直接和簡(jiǎn)便，但主旁瓣比僅為 13dB。 窗函數(shù)設(shè)計(jì)法 (FIR1,缺省為 Hamming窗 )和任意形狀設(shè)計(jì)法 (FIR2)。 IIR濾波器結(jié)構(gòu)具有多種形式，歸納起來(lái)主要有以下幾種：（ l） 直接 I型（也稱(chēng)直接型）；（ 2）直接 II型（也稱(chēng)正準(zhǔn)型）；（ 3）級(jí)聯(lián)型；（ 4）并聯(lián)型；（ 5）格型（ lattice）。 則用MATLAB設(shè)計(jì)該濾波器的過(guò)程如下： 1 調(diào)用函數(shù) cheb2ord（）， 確定濾波器的階數(shù)和截止頻率： ［ N， Wn］＝ cheb2ord（ Wp， Ws， Rp， Rs） 返回 值 N為滿足要求的 Chebshev－ 2型數(shù)字濾波器的最小階數(shù)； 2 調(diào)用函數(shù) cheby2（） ［ B， A］ = cheby2 (N， RS， Wn） 返回值 B為一個(gè) N＋ 1維矢量，是分子多項(xiàng)式系數(shù) 。因?yàn)?FIR的單位脈沖響應(yīng)是有限長(zhǎng)度，所以 FIR濾波器是固有穩(wěn)定的（也就是說(shuō)，一個(gè)有上下限的輸入總是產(chǎn)生一個(gè)有上下限的輸出）。因?yàn)闉V波器的零點(diǎn)和極點(diǎn)位置與執(zhí)行硬件的字長(zhǎng)有關(guān)，它們與無(wú)限精度裝置的差異影響 到濾波器的性能。輸入信號(hào)主要是 A/D量化噪聲，而輸出信號(hào)主要是 D/A量化噪聲。 注意：保留累加器的中間值很重要，可能保留 32比特位的精度。兩者可以轉(zhuǎn)換！矢量
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