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文档简介

1、课件,1,课件,2,一、数字滤波器的基本概念,1、数字滤波器的分类,经典滤波器：,现代滤波器：,选频滤波器,维纳滤波器 卡尔曼滤波器 自适应滤波器等,课件,3,按功能分：低通、高通、带通、带阻、全通滤波器,课件,4,按实现的网络结构或单位抽样响应分：,FIR滤波器（N-1阶）,IIR滤波器（N阶）,课件,5,2、数字滤波器的设计过程,用一个因果稳定的离散LSI系统的系统函数H(z)逼近此性能指标,按设计任务，确定滤波器性能要求，制定技术指标,利用有限精度算法实现此系统函数：如运算结构、字长的选择等,实际技术实现：软件法、硬件法或DSP芯片法,课件,6,3、数字滤波器的技术要求,选频滤波器的频率

2、响应：,为幅频特性：表示信号通过该滤波器后 各频率成分的衰减情况,为相频特性：反映各频率成分通过滤波器 后在时间上的延时情况,课件,7,：通带截止频率,：阻带截止频率,：通带容限,：阻带容限,阻带：,过渡带：,通带：,理想滤波器不可实现，只能以实际滤波器逼近,课件,8,通带最大衰减：,阻带最小衰减：,其中：,课件,9,5、IIR数字滤波器的设计方法,先设计模拟滤波器，再转换为数字滤波器,用一因果稳定的离散LSI系统逼近给定的性能要求：,即为求滤波器的各系数：,计算机辅助设计法,s平面逼近：模拟滤波器,z平面逼近：数字滤波器,课件,10,二、冲激响应不变法,数字滤波器的单位冲激响应 模仿模拟滤波

3、器的单位冲激响应,1、变换原理,T抽样周期,课件,11,课件,12,系数相同：,极点：s 平面 z 平面,稳定性不变：s 平面 z 平面,令：,修 正,课件,13,2、优缺点,优点：,缺点：,保持线性关系： 线性相位模拟滤波器转变为线性相位数字滤波器,频率响应混迭 只适用于限带的低通、带通滤波器,h(n)完全模仿模拟滤波器的单位抽样响应 时域逼近良好,课件,14,三、双线性变换法,1 变换原理,课件,15,课件,16,课件,17,为使模拟滤波器某一频率与数字滤波器的任一频率有对应关系，引入系数 c,课件,18,2、变换常数c的选择,2）某一特定频率严格相对应：,1）低频处有较确切的对应关系：,特定频率处频率响应严格相等，可以较准确地控制截止频率位置,课件,19,3、优缺点,优点：,避免了频率响应的混迭现象,s 平面与 z 平面为单值变换,课件,20,预畸变,给定数字滤波器的截止频率 ，则,按 设计模拟滤波器，经双线性变换后，即可得到 为截止频率的数字滤波器,课件,21,四、模拟域频带变换法,归一化：,课件,22,1、模拟低通模拟低通,当通带截止频率 时，相当于去归一化,课件,23,掌握： 例：设计Butterworth数字低通滤波器，要求在频率低于 r

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