DSPday10 數字濾波器結構

2021-09-29 12:50:52 字數 987 閱讀 7387

前言:數字濾波器可以用軟體或者硬體實際實現,具體採用哪種實現方式取決於其應用,選擇在有限精度運算的條件下提供讓人滿意的效能的實現方法。

令系統輸入為x,輸出為y,寫出所有加法器的輸入輸出表示式,聯立所有加法器的方程,消項,得到h=y/x=…。

對於數字濾波器結構的物理實現來說,

框圖中必須排除無延遲迴路----->[z-1]----->

典範結構:

若在框圖表示中,延遲的數量等於差分方程的階數(即傳輸函式的階數),則這種數字濾波器結構是典範結構

若兩個濾波器有著相同的傳輸結構,則定義它們的結構是等效的。

有一種相當簡單的方法通過轉置運算將系統框圖轉變為等效系統

1)倒轉所有路徑

2)把節點換成加法器,把加法器換成節點

3)交換輸入節點x[n]和輸出節點y[n]

由於fir濾波器可以設計成在整個頻率範圍內均可提供精確的線性相位,而且總是可以與濾波器係數保持bibo穩定無關,因此很多應用中,fir濾波器是首選。

複習:線性相位fir的衝激響應滿足以下性質

h[n]=h[n-n]或h[n]=h[n-n]

以乙個對稱衝激響應為例:

將其分解為兩個傳輸函式h1(z)和h2(z)的級聯,其中

直接型分為ⅰ型(非典範結構)和ⅱ型(典範結構)

ⅰ型:ⅱ型:

真分式:分子最高次數大於分母最高次數

假分式:分子最高次數小於分母最高次數

併聯實現時,一定要將真分式單獨化出乙個數,變成假分式再因式分解。

因式分解技巧:

以h(z)為例,h(ejω)只需令h(z)|z=ejω即可

方法:直接求|h(z)|2=h(z)h(z-1)

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