數(shù)字信號處理---第五章時域離散系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)(編輯修改稿)
2025-01-04 09:42 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 波器的直接型結(jié)構(gòu)。 圖 例 x ( n ) y ( n )z－ 1z－ 1z－ 1－ 4811－ 24543?81第 5章 時域離散系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) yn=filter(B, ) 其中 xn為濾波器輸入信號向量， yn為濾波器輸出信號向量，按照直接型結(jié)構(gòu)實現(xiàn)對 xn的濾波，計算系統(tǒng)對輸入信號向量 xn的零狀態(tài)響應(yīng)輸出信號向量 yn， yn與 xn長度相等。 B和 A與數(shù)字濾波器系統(tǒng)函數(shù)的關(guān)系如下： A=［ a0, a1, a2, ? , aN］ , B=［ b0, b1, b2, ? , bM］ ???????NiiiMiiizazbzH00)(第 5章 時域離散系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 3. 直接型的 MATLAB的實現(xiàn) 將濾波器系統(tǒng)函數(shù) H(z)的分子和分母分解為一階和二階實系數(shù)因子之積的形式 )z(HA jKj??? 12,21,12,21,1,01 1)( ????? ??????zzzzAzHjjjjjKj ?????)z(H j二階基本網(wǎng)絡(luò) 二、級 聯(lián) 型 結(jié) 構(gòu) ?????????????????NiiMiiNiiiMiiizdzcAzazbzH111110)1()1(1)( ?優(yōu)點： ? 1. 每一個基本節(jié)系數(shù)變化只影響該子系統(tǒng)的零極點 ， 調(diào)節(jié)濾波器的頻率特性 。 ?2. 對系數(shù)變化的敏感度小 ， 受有限字長的影響比直接型低 第 5章 時域離散系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) iiiEi zpA?? ???11將 H(z)展成部分分式形式 : ??????????NiiiiNzpAAZHZHZHAZH102101)()()()( ?三 并聯(lián)型型結(jié)構(gòu) 0A)Z(H ? 22111101 1 ???? ?????????ZZZiiiiFiFEN 2??第 5章 時域離散系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 0A)(nx )(ny1A1p1?ZF1?F2?1?ZF1?1?ZF0?11?21?1?Z11?1?Z10?第 5章 時域離散系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) ?優(yōu)點： ?1. 各基本節(jié)的誤差互不影響 ?2. 可以單獨調(diào)整極點的位置 ?缺點 : ?不能向級聯(lián)型那樣直接調(diào)整零點 第 5章 時域離散系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) MATLAB信號處理工具箱提供了 14種線性系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)變換函數(shù)，實現(xiàn)各種結(jié)構(gòu)之間的變換。可惜缺少并聯(lián)結(jié)構(gòu)于其他結(jié)構(gòu)之間的變換函數(shù)，參考文獻(xiàn)［ 10， 18］中開發(fā)了直接型與并聯(lián)型的相互變換函數(shù) tf2par和 par2tf。本書涉及的 3種常用結(jié)構(gòu)（直接型、級聯(lián)型、格型）之間的變換函數(shù)有如下 4種： (1) tf2sos (2) sos2tf (3) tf2latc (4) latc2tf 格型到直接型結(jié)構(gòu)變換。 四 MATLAB信號處理工具箱實現(xiàn)各種結(jié)構(gòu)之間的變換函數(shù) 第 5章 時域離散系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 下面先簡要介紹變換函數(shù) tf2sos和 sos2tf及其調(diào)用 (1) ［ S, G］ = tf2sos(B, A): 實現(xiàn)直接型到級聯(lián)型的變換。 B和 A分別為直接型系統(tǒng)函數(shù)的分子和分母多項式系數(shù)向量，當(dāng) A=1時，表示 FIR系統(tǒng)函數(shù)。返回 L級二階級聯(lián)型結(jié)構(gòu)的系數(shù)矩陣 S和增益常數(shù) G。 ?????????????LLLLLaabbbaabbbaabbbS2121022122212022111121101111?第 5章 時域離散系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) S為 L 6矩陣，每一行表示一個二階子系統(tǒng)函數(shù)的系數(shù)向量，第 k行對應(yīng)的 2 級聯(lián)結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)函數(shù)為 H(z)=H1(z)H2(z)? HL(z) L,1,2,k zaza1zbzbb(z )H22k11k22k11k0kk ???????????第 5章 時域離散系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 例 B=［ 8，－ 4， 11，－ 2 A=［ 1，－ ， ，－ ［ S， G］ =tf2sos(B, A) S = － 0 － 0 － － G = 8 第 5章 時域
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