數(shù)字信號(hào)處理課程設(shè)計(jì)報(bào)告---基于inversesincfir的數(shù)字低通濾波器(編輯修改稿)
2025-02-14 21:52 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ：選擇filter structure選項(xiàng)框中的 DirectForm I Transposed選項(xiàng)，點(diǎn)擊窗口下方的Import Filter按鈕，構(gòu)建直接型線性相位結(jié)構(gòu)的Inverse Sinc FIR的數(shù)字低通濾波器，結(jié)果如圖所示： DirectForm I結(jié)構(gòu)的濾波器幅頻響應(yīng)圖讀圖可以得直接型多相濾波結(jié)構(gòu)的濾波器技術(shù)指標(biāo)（fpc，ftz，單位為kHz；,單位為dB）如表1所示：表1 DirectForm I結(jié)構(gòu)濾波器對(duì)性能指標(biāo)的影響性能指標(biāo)初始設(shè)計(jì)指標(biāo)直接型線性相位結(jié)構(gòu)△fpcftz36從表1中可以看出，采用直接型多相濾波結(jié)構(gòu)構(gòu)成的濾波器：⑴濾波器幅頻曲線在通帶和阻帶內(nèi)波動(dòng)較均勻。⑵，⑶ fpc。利用級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)構(gòu)建數(shù)字濾波器將Ghp(z)= 因式分解，syms zfactor((*z^0 +*z^(1)+*z^(2)+*z^(3)+*z^(4) )/(*z^*z^(1) +*z^(2)*z^(3)+*z^(4)) )Ghp(z) =(1+*z^(1) + z^(2) )(1+*z^(1) + z^(2))/( (*z^(1) +^(2) )(*z^(1) + ^(2))Ghp(z)=得到：x(n) 1 1 1 y(n) 1 級(jí)聯(lián)型的結(jié)構(gòu)流圖選擇Edit下拉菜單中點(diǎn)擊 Convert to Secondorder Sections選項(xiàng)，將構(gòu)建好的DirectForm I結(jié)構(gòu)的Inverse Sinc FIR的數(shù)字低通濾波器轉(zhuǎn)換為級(jí)聯(lián)濾波器，結(jié)果如下圖所示。級(jí)聯(lián)型結(jié)構(gòu)濾波器幅頻響應(yīng)圖讀圖可以得直接型線性相位結(jié)構(gòu)的濾波器技術(shù)指標(biāo)（fpc，ftz，單位為kHz；,單位為dB）如表2所示：表2 級(jí)聯(lián)型結(jié)構(gòu)濾波器對(duì)性能指標(biāo)的影響性能指標(biāo)）初始設(shè)計(jì)指標(biāo)直接型線性相位結(jié)構(gòu) △fpcftz36由圖3和表1可以看出：⑴濾波器幅頻曲線在通帶和阻帶內(nèi)波動(dòng)較均勻。⑵，⑶ fpc。兩種結(jié)構(gòu)濾波器對(duì)指標(biāo)影響比較與原因分析比較表1和表2發(fā)現(xiàn)：在參數(shù)字長(zhǎng)僅保留了小數(shù)點(diǎn)后3位的情況下，兩種結(jié)構(gòu)的濾波器較初始設(shè)計(jì)在性能指標(biāo)方面均有誤差。但是級(jí)聯(lián)型結(jié)構(gòu)濾波器結(jié)構(gòu)誤差受有限參數(shù)字長(zhǎng)的影響較DirectForm I更小一些，主要表現(xiàn)在：直接型線性相位結(jié)構(gòu)和與設(shè)計(jì)要求相應(yīng)的性能間的差的絕對(duì)值。此外，直接型和級(jí)聯(lián)型的幅頻響應(yīng)曲線的通帶的波動(dòng)均不穩(wěn)定，這是其一大缺點(diǎn)。造成這一現(xiàn)象的原因是：直接型線性相位結(jié)構(gòu)濾波器的系數(shù)不是直接決定單個(gè)零極點(diǎn)，因而不能很好的進(jìn)行濾波器性能的控制；此外直接型線性相位結(jié)構(gòu)濾波器的極點(diǎn)對(duì)參數(shù)的變化過(guò)于敏感，從而使得系統(tǒng)的頻率響應(yīng)對(duì)參數(shù)的變化也特別敏感，也就是對(duì)參數(shù)的有限字長(zhǎng)運(yùn)算過(guò)于靈敏，容易出現(xiàn)不穩(wěn)定或產(chǎn)生較大誤差。
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