數(shù)字信號(hào)處理ppt課件(編輯修改稿)
2025-02-09 09:23 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 在級(jí)聯(lián)型結(jié)構(gòu)中 ， 每一個(gè)一階網(wǎng)絡(luò)只關(guān)系到濾波器的一個(gè)零點(diǎn) 、 一個(gè)極點(diǎn)；每個(gè)二階網(wǎng)絡(luò)只關(guān)系到濾波器的一對(duì)共軛零點(diǎn)和一對(duì)共軛極點(diǎn) 。 調(diào)整系數(shù) β0j、 β1j和 β2j只會(huì)影響濾波器的第 j對(duì)零點(diǎn) ， 對(duì)其他零點(diǎn)并無(wú)影響；同樣 , 調(diào)整分母多項(xiàng)式的系數(shù) α1j和 α2j也只單獨(dú)調(diào)整了第 j對(duì)極點(diǎn) 。 因此 ， 與直接型結(jié)構(gòu)相比 ， 級(jí)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 。 此外 ， 因?yàn)樵诩?jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)中 ， 后面的網(wǎng)絡(luò)的輸出不會(huì)流到前面 ， 所以其運(yùn)算誤差也比直接型小 。 第 5章 數(shù)字濾波器的基本結(jié)構(gòu) 并聯(lián)型 把傳遞函數(shù) H(z)展開(kāi)成部分分式之和的形式 ， 就可以得到濾波器的并聯(lián)型結(jié)構(gòu) 。 當(dāng) N=M時(shí) ， 展開(kāi)式為 ???????????NiiiiNzdAAzHzHzHAzH102101)()()()( ? 和級(jí)聯(lián)型結(jié)構(gòu)的方法類(lèi)似 ， 將上式中的共軛復(fù)根部分兩兩合并得到實(shí)系數(shù)的二階網(wǎng)絡(luò) ， 則有 ???????? ????????Fi iiiiEi iizzzzpAAzH12211110110 11)( ???? (56) 式中 , N=E+2F。 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(duì)于零點(diǎn)的調(diào)整卻不如級(jí)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(kāi)比較麻煩。在運(yùn)算誤差方面，由于各基本網(wǎng)絡(luò)間的誤差互不影響， 沒(méi)有誤差積累， 因此比直接型和級(jí)聯(lián)型誤差稍小一點(diǎn)。 第 5章 數(shù)字濾波器的基本結(jié)構(gòu) FIR濾波器的結(jié)構(gòu) 直接型 設(shè) FIR數(shù)字濾波器的單位脈沖響應(yīng) h(n)的長(zhǎng)度為 N，其傳遞函數(shù)和差分方程分別為 : ?????10)()(NnnznhzH(57) ?????10)()()(Nmmnxmhny(58) 第 5章 數(shù)字濾波器的基本結(jié)構(gòu) 根據(jù)式 （ 57） 或式 （ 58） 可直接畫(huà)出如圖 57 FIR 濾波器的直接型結(jié)構(gòu) 。 由于該結(jié)構(gòu)利用輸入信號(hào) x(n)和濾波器單位脈沖響應(yīng) h(n)的線性卷積來(lái)描述輸出信號(hào) y(n)， 所以 FIR濾波器的直接型結(jié)構(gòu)又稱(chēng)為卷積型結(jié)構(gòu) ， 有時(shí)也稱(chēng)為橫截型結(jié)構(gòu) 。 圖 57 FIR的直接型結(jié)構(gòu) z－ 1x ( n )h ( 0 ) h ( 1 )z－ 1h ( 2 )……h(huán) ( N － 3 )z－ 1h ( N － 2 )z－ 1h ( N － 1 )y ( n )第 5章 數(shù)字濾波器的基本結(jié)構(gòu) 級(jí)聯(lián)型 當(dāng)需要控制系統(tǒng)傳輸零點(diǎn)時(shí) ， 將傳遞函數(shù) H(z)分解成二階實(shí)系數(shù)因子的形式： ? ??? ???? ????10 122110 )()()(NnMiiiin zazaaznhzH圖 58 FIR的級(jí)聯(lián)型結(jié)構(gòu) x ( n ) y ( n )z－ 1z－ 1a11a2 1a01……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(duì)有限長(zhǎng)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(duì)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(zhǎng)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()( Nkk
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