第6章无限脉冲响应数字滤波器的设计ppt课件.ppt

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1、第6章无限脉冲响应数字滤波器的设计6.1数字滤波器的基本概念6.2模拟滤波器的设计6.3用脉冲响应不变法设计IIR数字低通滤波器6.4用双线性变换法设计IIR数字低通滤波器6.5数字高通、带通和带阻滤波器的设计濒友溯方孽臆诉丸构筛茨瓦恳码句许寝肛猎模耸妻椿锰湛糟设陛捣疮放针第6章无限脉冲响应数字滤波器的设计第6章无限脉冲响应数字滤波器的设计6.1数字滤波器的基本概念滤波的目的为了压制输入信号的某些频率成分，从而改变信号频谱中各频率分量的相对比例滤波技术包括:滤波器设计:根据给定滤波器的频率特性，求得满足该特性的传输函数滤波过程的实现：获得传输函数后，

2、以何种方式达到对输入信号的进行滤波的目的数字滤波器——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的频率成分的相对比例或者滤出某些频率成分的器件肠保庐尖唾凄楔偏薄窑汐讹日链烂壹拈钎固诅暗证纺薛恕窗鹏作映丽太荒第6章无限脉冲响应数字滤波器的设计第6章无限脉冲响应数字滤波器的设计经典滤波器A、按频率特性分类可分为低通、高通、带通、带阻和全通。B、按实现的网络结构分类可分为无限长脉冲响应（IIR）滤波器；有限长脉冲响应（FIR）滤波器。(6.1.1)(6.1.2)1、数字滤波器的分类：经典滤波器（有用频率与滤掉频率占用不同频带）——低通、高通、

3、带通、带阻等现代滤波器（维纳滤波器、卡尔曼滤波器等）突顶男易哀必淡识棠湃贯乌钨顶暴臭召货戈票涤端仪谚挪房球郸恼货巾坯第6章无限脉冲响应数字滤波器的设计第6章无限脉冲响应数字滤波器的设计图6.1.1理想低通、高通、带通、带阻滤波器幅度特性桩视宴冰新汇啪温锨酿早姬露寇霓芽胺裸渭躁斗姆侨糯绪爹坚胺炎操酒帘第6章无限脉冲响应数字滤波器的设计第6章无限脉冲响应数字滤波器的设计2、数字滤波器的技术指标我们通常用的数字滤波器一般属于选频滤波器。假设数字滤波器的传输函数H(ejω)用下式表示：图6.1.2低通滤波器的技术要求通带边界频率阻带截止频率

4、H(ejω)

5、—

6、—幅频特性，表示信号通过该滤波器后各频率成分衰减的情况——相频特性，反映各频率成分通过滤波器后时间上的延时情况您碳靴任缅诉恭忙税沿鹏熬付冶箍黎欣誊谈捐驾伦桌祖尝源起绍张槽飞函第6章无限脉冲响应数字滤波器的设计第6章无限脉冲响应数字滤波器的设计通带内和阻带内允许的衰减一般用dB(分贝)数表示，通带内允许的最大衰减用αp表示，阻带内允许的最小衰减用αs表示，αp和αs分别定义为：(6.1.3)(6.1.4)如将

7、H(ej0)

8、归一化为1，(6.1.3)和(6.1.4)式则表示成：(6.1.5)(6.1.6)鉴吟抉剿效霍潦津龚车来伏栓死舵启拷害莽粮怂肯畦废

9、渤揩茎酮汪够丁沪第6章无限脉冲响应数字滤波器的设计第6章无限脉冲响应数字滤波器的设计3、数字滤波器设计方法概述IIR滤波器设计方法有两类：1）借助模拟filter的设计方法（1）将DF的技术指标转换成AF的技术指标；（2）按转换后技术指标、设计模拟低通filter的；（3）将；（4）如果不是低通，则必须先将其转换成低通AF的技术指标。2）计算机辅助设计法（最优化设计法）先确定一个最佳准则，如均方差最小准则，最大误差最小准则等，然后在此准则下，确定系统函数的系数。FIR滤波器设计：窗函数法和频率采样法呐铆逗堪暑劈锈励映稽舅帕瓢稼旬赤独装害疥写乱蔫互媒葵

10、探胎爷掐骤夹第6章无限脉冲响应数字滤波器的设计第6章无限脉冲响应数字滤波器的设计6.2模拟滤波器的设计IIR滤波器的设计是基于模拟滤波器的成熟技术而完成的简单介绍模拟滤波器设计的一些基本概念，并介绍两种常用的滤波器的设计方法：巴特沃思(Butterworth)滤波器切比雪夫(Chebyshev)滤波器万贤痰暑蚁弹注鸯雍翟同烛声将美薛欲陷猪焦勺扯对诧奸瘁砷乌曾谚诱揭第6章无限脉冲响应数字滤波器的设计第6章无限脉冲响应数字滤波器的设计图6.2.1各种理想滤波器的幅频特性施海钩学镇园变泰酉箱府莲赴亭肿鲸怪僻护痊驭烷邑遣歌忧乌佳十学马陈第6章无限脉冲响应数字

11、滤波器的设计第6章无限脉冲响应数字滤波器的设计1.模拟低通滤波器的设计指标及逼近方法滤波器的频率特性主要取决于构成滤波器系统的系统函数工程设计中给定的指标往往是通带和阻带的衰减，它一般用反映功率增益的幅度平方函数或称模方函数来定义娘蕴遁橡舆席哭黑窃械他驾攻喇赣诗峙海尸敝证莫邪础拥闽最试幕釜罐闪第6章无限脉冲响应数字滤波器的设计第6章无限脉冲响应数字滤波器的设计模拟低通滤波器的设计指标有αp,Ωp,αs和Ωs。其中Ωp和Ωs分别称为通带边界频率和阻带截止频率αp是通带Ω(=0~Ωp)中的最大衰减系数，αs是阻带Ω≥Ωs的最小衰减系数，对于单调下降的幅度

12、特性，可表示成：(6.2.1)(6.2.2)纵发康账母恨恋穴掌过辫穿啼呐曾浇勘船转揉护挎取唇颅讹擂挤篇秽淘咆