《数字滤波网络》PPT课件.ppt

通信教研室 1 2020 3 23 第4章数字滤波网络 zhang 2020 3 23 通信教研室 2 数字滤波器基本结构 为了处理信号 必须要涉及和实现称之为滤波器的各种系统 首先关注一下在设计中这些滤波器是如何实现的 基本单元 加法器乘法器延迟单元 移位器或存储器 2020 3 23 通信教研室 3 基本单元 加法器 乘法器 延迟单元 移位器或存储器 2020 3 23 通信教研室 4 IIR滤波器结构 一个IIR滤波器的系统函数为其差分方程为 2020 3 23 通信教研室 5 由三种结构用于实现一个IIR滤波器 直接型 按差分方程直接实现这类滤波器有两个部分 滑动平均部分和递归部分 等效为分子部分和分母部分 这种实现导致两种形式 直接I型和直接II型级联型 H z 分解为二阶环节乘积的级联实现 并联型 H z 分解为二阶环节之和的并联实现 2020 3 23 通信教研室 6 直接I型结构 2020 3 23 通信教研室 7 直接II型 2020 3 23 通信教研室 8 MATLAB实现 在MATLAB中 直接型结构用两个行向量来描述 含有系数 bn 的向量b和含有系数 an 的向量a 其结构实现用filter函数 2020 3 23 通信教研室 9 级联型 H z 分解为二阶环节乘积的级联实现 2020 3 23 通信教研室 10 其中Hk z 称为第k个二阶环节 且有 2020 3 23 通信教研室 11 级联型MATLAB实现 已知直接型滤波器系数 bn 和 an 必须求得系数b0 Bk i 和 Ak i 可由函数dir2cas来完成 函数dir2cas将向量b和a转换为K 3的B和A矩阵 例 p178 m 2020 3 23 通信教研室 12 N 4的级联结构 2020 3 23 通信教研室 13 例题 p178 m 的解 2020 3 23 通信教研室 14 并联型 H z 分解为二阶环节和的级联实现 2020 3 23 通信教研室 15 N 4的并联结构 C0 B1 0 B1 1 A1 1 A1 2 A2 1 A2 2 B2 0 B2 1 z 1 z 1 z 1 z 1 x n y n 2020 3 23 通信教研室 16 并联型MATLAB实现 18 10 05 3 95 1 0 05 0 25 0 125 28 1125 13 3625 z 1 z 1 z 1 z 1 x n y n 例题 p178 m 的并联解 p183 m 2020 3 23 通信教研室 17 FIR滤波器结构 设单位脉冲响应h n 长度N 其系统函数H z 和差分方程分别为 2020 3 23 通信教研室 18 FIR滤波器结构的4种结构 直接型 直接安插分方程给出级联型 H z 分解为二阶因式 以级联形式实现线性相位型 利用具有线性相位FIR滤波器对称性的结构形式频率采样型 基于频率响应H ejw 采样的并联结构形式 2020 3 23 通信教研室 19 直接型 y n b0 x n b1x n 1 b2x n 2 b3x n 3 b4x n 4 y n x n b0 b1 b2 b3 b4 z 1 z 1 z 1 z 1 2020 3 23 通信教研室 20 级联型 H z 分解为二阶因式 以级联形式实现 2020 3 23 通信教研室 21 级联型 FIR滤波器结构 y n x n B1 1 B1 2 z 1 b0 z 1 z 1 z 1 z 1 z 1 B2 1 B2 2 B3 1 B3 2 2020 3 23 通信教研室 22 线性相位型 H ejw const aw w pai const 0or pi 2 对称脉冲响应 反对称脉冲响应 2020 3 23 通信教研室 23 线性相位型FIR滤波器结构 对称脉冲响应 M 7 2020 3 23 通信教研室 24 线性相位型FIR滤波器结构 对称脉冲响应 M 6 2020 3 23 通信教研室 25 MATLAB实现 直接型 差分方程为 线性相位型 差分方程为 2020 3 23 通信教研室 26 级联型 p189 m 2020 3 23 通信教研室 27 频率采样型 重写频率采样公式 5 4 2 2020 3 23 通信教研室 28 频率采样型FIR滤波器结构 2020 3 23 通信教研室 29 实系数频率采样型FIR滤波器结构 利用DFT和旋转因子的对称性 5 4 2 可化为 N为奇 L N 1 2 N为偶L N 2 1 而 2020 3 23 通信教研室 30 实系数频率采样型FIR滤波器结构图 N 4实系数频率采样型FIR滤波器结构图 2020 3 23 通信教研室 31 实系数频率采样型FIR滤波器MATLAB实现 functiondir2fs例 设h n 1 2 3 2 1 9 画出频率采样结构p194 m 2020 3 23 通信教研室 32 p194 m的解 y n z 5 x n 0 2 0 5818 1 z 1 1 0 809 0 618