1、第八章 其它类型的数字滤波器,其它类型的数字滤波器,其它类型的数字滤波器,全 通 滤 波 器,纯相位滤波器,应用于相位均衡。,纯极点和零点互为共轭倒易关系,其它类型的数字滤波器,梳 状 滤 波 器,滤除输入信号中的 的频率分量,可用于消除电网谐波干扰,在彩色电视接收机中用于进行亮色分离和色分离。,其它类型的数字滤波器,其它类型的数字滤波器,最小相位系统,因果稳定系统的所有零点都在单位圆内,则称之为最小相位系统。,因果稳定系统的所有零点都在单位圆外,则称之为最大相位系统。,若单位圆内圆外都有零点,则称之为混合相位系统。,其它类型的数字滤波器,最小相位系统的几个特性:,1.任何一个非最小相位系统的
2、系统函数均可由一个最小相位系统和一个全通系统级联而成,即:,其它类型的数字滤波器,最小相位系统的几个特性:,2.在幅频响应特性相同的所有因果稳定系统之中,最小相位系统的相位延迟(负的相位值)最小。,3.最小相位系统保证其逆系统存在,且是因果稳定的。,其它类型的数字滤波器,其它类型的数字滤波器,其它类型的数字滤波器,全零点(FIR)格型滤波器,其它类型的数字滤波器,其它类型的数字滤波器,表示由输入端x(n)至第m个基本单元上,下输出端对应的系统函数,其它类型的数字滤波器,其它类型的数字滤波器,其它类型的数字滤波器,其它类型的数字滤波器,其它类型的数字滤波器,其它类型的数字滤波器,3.求得,其它类
3、型的数字滤波器,已知系统函数H(z),画出其格型结构:,1.一般已知 ,,2.首先得到,4.重复步骤2与3;,其它类型的数字滤波器,例:FIR滤波器由如下差分方程给定:求其格型结构系数,并画出格型结构图。,解:,1.一般已知 ,,其它类型的数字滤波器,例:FIR滤波器由如下差分方程给定:求其格型结构系数,并画出格型结构图。,解:,2.首先得到,3.求得,其它类型的数字滤波器,例:FIR滤波器由如下差分方程给定:求其格型结构系数,并画出格型结构图。,解:,4.重复步骤2与3;,其它类型的数字滤波器,其它类型的数字滤波器,全极点(IIR)格型滤波器,其它类型的数字滤波器,系统求逆准则的到IIR的格
4、型结构:,1.将输入至输出的无延时通路全部反向,并将该通路的常数值支路增益变成原常数值的倒数(此处为1);,其它类型的数字滤波器,系统求逆准则的到IIR的格型结构:,2.将指向这条新通路各节点的其它支路增益乘以1;,其它类型的数字滤波器,系统求逆准则的到IIR的格型结构:,3.将输入与输出交换;,其它类型的数字滤波器,建立在多项式拟合基础上,建立在零极点对消基础上,其它类型的数字滤波器,多项式拟合的基本概念:设序列x(n)中的一组数据为x(i), i=-M,0, , M, 我们可以构造一个p阶多项式fi来拟 合这一组数据x(i):,建立在多项式拟合基础上,其它类型的数字滤波器,总的拟合误差:,
5、为了使拟合满足最小均方误差准则, 令E对各系数的导数为零, 即令:,其它类型的数字滤波器,其它类型的数字滤波器,如果给定需要拟合的单边点数M,拟合多项式阶数p,以及待拟合的数据x(i),则可以求得Fr和sk+r,将其带入上式,则得到关于p1个系数的方程组,求解得到各系数ar,则多项式fi确定,该fi则是在最小均方误差准则下对x(i)的最佳拟合。,其它类型的数字滤波器,在实际应用中, 并不将fi的p+1 个系数全求出来, 而是只求出a0, 就可实现对x(n)的最佳拟合。,其它类型的数字滤波器,例:当M=2,p=2时,为五点二次抛物线多项式拟合,且当k+r=奇数时,Sk+r=0.,其它类型的数字滤
6、波器,拟合模版,对x(n)拟合就是对x(n)滤波,其它类型的数字滤波器,M=3,p=3,其它类型的数字滤波器,建立在零极点对消基础上,其它类型的数字滤波器,Z=1设置极点对消该处的零点,导致具有低通滤波特性,其它类型的数字滤波器,Z=-1设置极点对消该处的零点,导致具有高通滤波特性,其它类型的数字滤波器,在通带中心设置一对共轭极点,对消该处的零点,形成带通特性.,其它类型的数字滤波器,其它类型的数字滤波器,信号的整数倍抽取(Dacimation),信号的整数倍内插(Interpolation),抽取是降低采样率以去掉多余数据的过程;,内插是提高采样率以增加数据的过程;,其它类型的数字滤波器,信
7、号的整数倍抽取(Dacimation),采样率降低到1/D,其它类型的数字滤波器,信号的整数倍抽取(Dacimation),表示采样率降低为原来的1/D,其它类型的数字滤波器,满足抽 样定理,其它类型的数字滤波器,产生频谱混叠现象,带有抗混叠滤波器的抽取系统框图,其它类型的数字滤波器,其它类型的数字滤波器,例一整数倍抽取系统如图所示,试求输出序列y(n2T2)。,解:设输入序列x(n1T1)是已知的, 且设抽取后信号的采 样率仍满足采样定理。,其它类型的数字滤波器,信号的整数倍内插(Interpolation),整数倍内插是在已知的相邻两个采样点之间插入 I1个采样值的点,关键是如何求出这些点的采样值?,其它类型的数字滤波器,表示在相邻采样点之间补I-1个零,称为零值内插器。,?,其它类型的数字滤波器,其它类型的数字滤波器,其它类型的数字滤波器,其它类型的数字滤波器,其它类型的数字滤波器,多采样率FIR系统的网络结构:,其它类型的数字滤波器,FIR 直接型,其它类型的数字滤波器,等效 变换,其它类型的数字滤波器,线性 相位 结构,其它类型的数字滤波器,FIR 直接型,其它类型的数字滤波器,转置 结构,其它类型的数字滤波器,高效 结构,其它类型的数字滤波器,线性 相位,