幾種特殊濾波器及簡單一二階濾波器的設(shè)計.ppt

1、信號處理方法及應(yīng)用,特殊濾波器介紹和簡單濾波器設(shè)計,Chapter6,2,1 數(shù)字濾波器的基本概念,數(shù)字濾波器的分類 按單位脈沖響應(yīng)分類 IIR、FIR 按幅度特征分類 具有理想幅度響應(yīng)的數(shù)字濾波器 低通、高通、帶通、帶阻 有界實(shí)傳輸函數(shù) 無源，取等號則無損 全通傳輸函數(shù),按相位響應(yīng)分類 零相移傳輸函數(shù),線性相位、非線性相位傳輸函數(shù) 最小相位、最大相位傳輸函數(shù),2 全通濾波器,系統(tǒng)函數(shù) 一階 N階 極點(diǎn)全在單位圓內(nèi)，零點(diǎn)全在單位圓外，表現(xiàn)出鏡像對稱性,Chapter6,6,頻率響應(yīng) 零極點(diǎn)分布：鏡像分布,Chapter6,7,相頻特性隨 增加而單調(diào)下降 相頻特性為負(fù) 群延時為正 當(dāng) 由0變到

2、時，N階全通濾波器相角的變化量為 任何一個因果穩(wěn)定的非最小相位系統(tǒng)都可以表示成全通系統(tǒng)和最小相位系統(tǒng)的級聯(lián),Chapter6,8,可以通過級聯(lián)全通系統(tǒng)的辦法，把一個不穩(wěn)定的系統(tǒng)變成一穩(wěn)定系統(tǒng) 全通網(wǎng)絡(luò)可作為相位均衡器 另一種表示形式,Chapter6,9,Chapter6,10,3 最小相位濾波器,全部零極點(diǎn)都在單位圓內(nèi)的因果穩(wěn)定濾波器 任意混合相位系統(tǒng)都可以表示成全通系統(tǒng)和最小相位系統(tǒng)的級聯(lián),Chapter6,11,最小相位系統(tǒng)的主要性質(zhì) 具有最小相位滯后 在幅度響應(yīng)相同的系統(tǒng)中，具有最小能量延遲（能量更集中在n=0附近） 在幅度響應(yīng)相同的系統(tǒng)中， 最大 具有最小群延時 在幅度響應(yīng)相同的系統(tǒng)

3、中，只有唯一的一個最小相位系統(tǒng) 逆系統(tǒng)仍是最小相位的,Chapter6,12,利用最小相位系統(tǒng)的逆系統(tǒng)補(bǔ)償幅度響應(yīng)的失真 為使 和 都是因果穩(wěn)定的可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)，則二者必須是零極點(diǎn)都在單位圓內(nèi)的最小相位系統(tǒng),Chapter6,13,若 不是最小相位系統(tǒng),Chapter6,14,4 陷波器,用于濾除某些單頻或?qū)拵Ц蓴_,Chapter6,15,通帶寬度 時，完全陷波 遠(yuǎn)離 ，幅度響應(yīng)可達(dá)最大值 極點(diǎn)越靠近單位圓上的零點(diǎn)時，3dB帶寬越窄，陷波效果越好，但系數(shù)量化誤差加大,Chapter6,16,Chapter6,17,5 數(shù)字諧波器,一種窄帶的帶通濾波器 兩種情況 零點(diǎn)在原點(diǎn),零點(diǎn)在1和-1 極點(diǎn)靠近

4、單位圓時，,Chapter6,18,6 梳妝濾波器,抑制周期性噪聲或增強(qiáng)周期性信號分量 梳狀陷波器：對周期性干擾信號進(jìn)行抑制,Chapter6,19,零點(diǎn)均勻分布在單位圓上，為 極點(diǎn)均勻分布在以r(r1)為半徑的圓上 幅頻響應(yīng)的最大值在兩相鄰零點(diǎn)的中點(diǎn) R越接近1，幅度響應(yīng)在兩個零點(diǎn)間越平坦，陷波效果越好，信號失真越小,Chapter6,20,梳狀諧振器：增強(qiáng)周期性的有用信號，對其它無用信號進(jìn)行抑制,Chapter6,21,零點(diǎn)在 幅度響應(yīng)在 呈現(xiàn)肩峰，r越接近1，諧振作用越明顯 r接近1時， 兩種梳狀濾波器滿足互補(bǔ)關(guān)系,Chapter6,22,原型濾波器與梳狀濾波器 是以 即 為周期,7 波形發(fā)生器,正弦波發(fā)生器 DTMF,Chapter6,24,Chapter6,25,周期性方波發(fā)生器 設(shè)周期為N（偶數(shù)），占空比1:1,Chapter6,26,任意周期序列的發(fā)生器 主值序列 則,Chapter6,27,8 由零級圖設(shè)計簡單濾波器,簡單一階數(shù)字濾波器 以低通為例 當(dāng)a接近1時，,Chapter6,28,去掉零點(diǎn)，僅保留正半軸的極點(diǎn)，仍是低通 將零極點(diǎn)旋轉(zhuǎn)180，則得到高通濾波器 多個一階