第八章
数字滤波器
§ 数字滤波器概述
一、数字滤波器的特点
优点:
1、精度高
2、可靠性强
3、灵活性大
4、适用范围广
5、快速
缺点
(1)增加了系统的复杂性
(2)应用的频率范围受到限制
(3)系统的功率消耗比较大
数字滤波器设计在于确定系统函数。
二. 数字滤波器的概念
:
指对输入信号起滤波作用的装置。
, 对其进行傅氏变换得:
2、当输入、输出是离散数字信号,
滤波器的冲激响应是单位抽样响应 h(n)时,
这样的滤波器称作数字滤波器。
π
ωc
ω
0
0
ωc
π
ω
0
ωc
π
ω
H(ejω)为矩形窗时
的情形
三、数字滤波器的系统函数与差分方程
H(z)
X(z)
Y(z)
1、系统函数
2、差分方程
对上式进行 Z反变换,即得
3、滤波器的功能与实现
滤波就是对输入序列进行一定的运算操作。从而得到输出序列
实现滤波从运算上看,只需三种运算:
加法、单位延迟、乘常数。
因此实现的方法有两种:
(1)利用通用计算机编程,即软件实现;
(2)数字信号处理器(DSP)即专用硬件实现。
按频率特性分类可分为低通、高通、带通、带阻和全通。
在模拟滤波器中的低通、高通、带通、带阻四种型状的频率特性,在数字滤波器中只在频率的一个周期内保留,在整个频率轴上有完全不同的形式,因此必须适当选择采样频率,才能防止要抑制的信号通过伪门输出。
五、数字滤波器设计内容
1、按任务要求确定Filter的性能指标;
2、用IIR或FIR系统函数去逼近这一性能要求;
3、选择适当的运算结构实现这个系统函数;
4、用软件或用硬件实现。
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