数字信号处理配套课件 6.1 IIR滤波器直接I型、直接II型_第1页
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文档简介

2数字滤波器的基本网络结构6.1数字滤波器结构的表示方法3

数字滤波器的系统函数：

（6.1）

常系数线性差分方程:(6.2)6.1数字滤波器结构的表示方法4加法器常数乘法器单位延时基本运算单元方框图流图

6.1数字滤波器结构的表示方法5例：二阶数字滤波器方框图结构流图结构图6.2二阶数字滤波器方框图及流图结构（a）方框图结构

（b）流图结构6.2

IIR数字滤波器的基本结构6IIR数字滤波器的特点：系统函数：差分方程：1）系统的单位抽样相应h(n)无限长3）存在输出到输入的反馈，递归型结构

6.2

IIR数字滤波器的基本结构76.2.1直接Ⅰ型差分方程：图6.3阶IIR系统直接Ⅰ型流图需N+M个延时单元6.2

IIR数字滤波器的基本结构8直接Ⅰ型结构的特点两个网络级联：第一个横向结构M节延时网络实现零点，第二个有反馈的N节延时网络实现极点。共需(N+M)级延时单元系数ai,bi不是直接决定单个零极点，因而不能很好地进行滤波器性能控制。极点对系数的变化过于灵敏，从而使系统频率响应对系统变化过于灵敏，也就是对有限精度（有限字长）运算过于灵敏，容易出现不稳定或产生较大误差。6.2

IIR数字滤波器的基本结构96.2.2直接Ⅱ型（典范型）从上面直接型结构的两部分看成两个独立的网络（即两个子系统）。原理：一个线性时不变系统，若交换其级联子系统的次序，系统函数不变。把此原理应用于直接I型结构。即：交换两个级联网络的次序合并两个具有相同输入的延时支路。

得到另一种结构即直接II型。6.2

IIR数字滤波器的基本结构10直接II型的结构流图过程1--对调x(n)b0b1b2Z-1Z-1y(n)a1a2Z-1Z-1bMZ-1aN-1aNZ-1Z-1第一部分第二部分x(n)a1a2Z-1Z-1aN-1aNZ-1Z-1b0b1b2Z-1Z-1bMZ-1Z-1对调对调6.2

IIR数字滤波器的基本结构11直接II型的结构流图过程2--合并由于对调后前后两路都有一条内容完全相同的延时链，可以合并为一条即可。x(n)a1a2Z-1Z-1aN-1aNZ-1Z-1b0b1b2Z-1Z-1bMZ-1合并x(n)a1a2Z-1Z-1aN-1aNZ-1Z-1b1b2bMy(n)y(n)这就是直接II型的结构流图。6.2

IIR数字滤波器的基本结构12直接II型结构特点：两个网络级联。第一个有反馈的N节延时网络实现极点；第二个横向结构M节延时网络实现零点。实现N阶滤波器（一般N>=M)只需N级延时单元，所需延时单元最少。故称典范型。同直接I型一样，具有直接型实现的一般缺点。6.2

IIR数字滤波器的基本结构13例6.1已知IIRDF系统

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