文档介绍：数字滤波器的基本概念
模拟滤波器设计方法
设计IIR滤波器---脉冲响应不变法
设计IIR滤波器---双线性变换法
设计IIR滤波器---原形变换法
第4章 IIR数字滤波器设计
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数字滤波器:
输入、输出均为数字信号;
通过一定运算关系改变输入信号所含频率成分的相对比例或者滤除某些频率成分的器件。(能对某些频率进行修正的系统)
高精度、稳定、体积小、重量轻、灵活,不要求阻抗匹配,可实现特殊滤波功能。
数字滤波器的优点:
基本概念
数字滤波技术包括设计与实现两个部分。
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1、数字滤波器的分类:
经典滤波器:选频滤波器。
特点:信号与干扰的频段不同。
现代滤波器:但信号与干扰的频谱重叠时,选频滤波器将失去作用。现代滤波器是利用各类随机信号的统计特性,从干扰中提取有用信号的。例如:
维纳滤波器
卡尔曼滤波器
自适应滤波器等
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FIR滤波器(N阶)
IIR滤波器(N阶)
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按选频特性分类:
低通、高通、带通、带阻、全通滤波器
选频滤波器
是以为周期的连续函数,当为实函数时,以为中心共轭对称。
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2、数字滤波器的技术指标
选频滤波器的频率响应:
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。
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:通带最大衰减—通带波纹:
:阻带最小衰减—阻带波纹
实际滤波器设计中常给定的指标:
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选频滤波器的设计过程:
确定性能指标
用一个因果稳定的系统函数(IIR/FIR)去逼近指标
用有限精度的运算去实现这个函数。
实际技术实现:软件/硬件方法
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IIR滤波器的设计方法
直接设计数字IIR滤波器
借助模拟滤波器设计IIR滤波器
脉冲响应不变法
双线性变换法
最优化设计法
零极点累试法
Notice:IIR滤波器与FIR滤波器的设计方法大不相同,IIR滤波器设计结果是系统函数H(z),FIR滤波器设计结果是单位脉冲响应h(n)。
3、数字滤波器的设计方法
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设计IIR数字滤波器实际上是要寻求一个因果稳定的线性时不变系统,使其系统函数H(z)具有指定的频率特性。
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