数字信号处理 Chapter 08 Introduction To Digital Filter.ppt

* Author: Xizhong Shen * 一阶差分方程 8.3 数字滤波原理 8.3.1 滤波器的表示 8.3.2 滤波器的实现 * Author: Xizhong Shen * * Author: Xizhong Shen * 8.3.1 滤波器的表示 滤波器是一种线性非时变系统，其动态特性可以用单位冲激响应来描述。 * Author: Xizhong Shen * 差分方程表明系统的现时输出是现时输入及若干先前输入和输出的线性组合，它表明了差分方程所具有的递归特性，这样的离散系统叫做递归系统。 * Author: Xizhong Shen * 递归数字滤波器：滤波器具有递归性质 * Author: Xizhong Shen * * Author: Xizhong Shen * 有限冲激响应数字滤波器(FIR DF：Finite Impulse Response DF) * Author: Xizhong Shen * * Author: Xizhong Shen * 8.3.2 滤波器的实现 * Author: Xizhong Shen * 例如IIR DF： 滤波器的信号流图 滤波器可看作是两个级联网络 * Author: Xizhong Shen * 滤波器规范形式的信号流图 p=k * Author: Xizhong Shen * FIR滤波器的信号流图 这种结构没有反馈回路，可看作是IIR滤波器的一个特例 * Author: Xizhong Shen * 例如FIR DF： * Author: Xizhong Shen * Thanks! * * * * * * * * * * * * * Author: Xizhong Shen 第8章 数字滤波器概述 上海应用技术学院 沈希忠 博士教授 2008年3月22日星期六 * Author: Xizhong Shen * 8.1 引言 8.1.1 滤波是什么？ 8.1.2 滤波器的分类 8.1.3 实际滤波器 8.2 数字滤波器的基本结构 8.3 数字滤波原理 8.3.1 滤波器的表示 8.3.2 滤波器的实现 习题 第8章 数字滤波器概述 * Author: Xizhong Shen * 8.1 引言 8.1.1 滤波是什么 8.1.2 滤波器的分类 8.1.3 实际滤波器 * Author: Xizhong Shen * 8.1.1 滤波是什么 滤波是什么？ 狭义地说，滤波是把信号中的某些频率分量分离出来或者去除，具备这种功能的装置称为滤波器。 广义的说,任何能对某些频率（相对于其它频率）分量进行修正的系统统称为滤波器。滤波器是一类特别重要的系统，本章仅仅考虑线性时不变系统的情况。 滤波的重要性 * Author: Xizhong Shen * 滤波器的设计分为三个步骤： 1、给出系统所要求特性的技术指标； 2、用因果系统逼近这些技术指标； 3、实现该系统。 一般要解决两个问题： 滤波器的近似问题 根据给定的技术条件(频率特性、过渡带等)构造一个传递函数，以便得到足够的近似。 滤波器的实现问题 根据已确定的传递函数来具体设计滤波器，即确定电路的结构形式与数值以及计算程序。 * Author: Xizhong Shen * 数字滤波器可以用两种方法来实现： 一种方法是利用数字硬件(如加法器、乘法器和寄存器、移位寄存器) 另一种方法是计算机软件 * Author: Xizhong Shen * * Author: Xizhong Shen * * Author: Xizhong Shen * 数字滤波的特点 : 1.精度高 数字滤波的精度由运算中的舍入误差所决定，可按需要做得很小。而模拟线路中所产生的背景本底噪声就不容易控制； 2.通用灵活 数字滤波能实现特性复杂的滤波，只要重输入一段程序或一组不同的滤波系数，就能做设计上的变动； * Author: Xizhong Shen * 3.适用性强 它的时分能力使滤波器适合于多通道信号处理，改变参数能较容易地完成信号的跟踪滤波； 4.稳定性高 数字滤波的程序在运行中不易受电源电压和环境条件变化的影响。对于地震、生物医学、机械等低频信号来讲，这是一个重要的优点， 因为模拟分量的漂移会表现为低频虚假信号。 * Author: Xizhong Shen * 8.1.2 数字滤波器的分类 根据处理信号的种类不同，滤波器可以分为 模拟滤波器：处理连续时间系统 采样滤波器：处理离散时间系统 数字滤波器：处理数字系统 根据滤波器元件的性质，可将其划分为 无源滤波器：仅由无源元件，如电阻、电容和电感等组成； 有源滤波器：含有有源器件，如运算放大电路等。 * Author: Xizhong S