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R数字低通滤波器 6.4用双线性变换法设计R数字低通滤波器 6.5数字高通、带通和带阻滤波器的设计 Back
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
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 数字滤波器：是指输入、输出均为数字信号，通过数值 运算处理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数字器件或程序
6.1 数字滤波器的基本概念 数字滤波器：是指输入、输出均为数字信号，通过数值 运算处理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数字器件或程序。 6章 无限脉冲响应数字滤波器的设计
6章 无限脉冲响应数字滤波器的设计 1. 数字滤波器的分类 总起来可以分成两大类： 经典滤波器 现代滤波器 经典滤波器从功能上分又可分为： 低通滤波器(LP):Low pass filter 带通滤波器(BP):Bandpass filter 高通滤波器(HP):High pass filter 带阻滤波器(BS):Bandstop filter
经典滤波器从功能上分又可分为： 低通滤波器（LP):Low pass filter 带通滤波器(BP):Bandpass filter 高通滤波器(HP):High pass filter 带阻滤波器(BS):Bandstop filter 1．数字滤波器的分类 经典滤波器 现代滤波器 总起来可以分成两大类： 6章 无限脉冲响应数字滤波器的设计
6章 无限脉冲响应数字滤波器的设计 低通 H(e 2π 2π 高通 H(e) _2 一元 2π 带通 H(e) -元 带阻 H(e) 2元 2π 图6.1.1理想低通、高通、带通、带阻滤波器幅度特性
图6.1.1 理想低通、高通、带通、带阻滤波器幅度特性 ( e ) j H ( e ) j H ( e ) j H ( e ) j H 0 低 通 0 高 通 0 带 通 0 带 阻 −2π −2π −2π −2π −π −π −π −π π π π π 2π 2π 2π 2π 6章 无限脉冲响应数字滤波器的设计
章无限脉冲响应数字滤波器的设计一 HG2) |H.G2) 低通 高通 2 2 H(i H,G2) 带通 带阻 2 2 图6.2.1各种理想模拟滤波器的幅频特性
图6.2.1 各种理想模拟滤波器的幅频特性 (j ) Ha Ω Ω Ω Ω Ω 低 通 带 通 带 阻 高 通 (j ) Ha Ω (j ) Ha Ω (j ) Ha Ω 0 0 c 0 6章 无限脉冲响应数字滤波器的设计
6章 无限脉冲响应数字滤波器的设计 (a)信号加声形 棉州 (化)信知声的错 12 o.8 02 ()低通器幅频特性 10 300 (滤除噪声后的信号被形
6章 无限脉冲响应数字滤波器的设计
1 00 整06 0.4 0.2 ()低通滤波器幅须特性
6章 无限脉冲响应数字滤波器的设计 数字滤波器从实现的网络结构或者从单位脉冲响应长度分两类： H(z) n)z-" FIR滤波器 IIR滤波器 H(z)= Y() i=0 X() 根据滤波器对信号的处理作用 选频滤波器-低通，带通，高通，带阻 其他滤波器-微分器，希尔伯特变换器，频谱校正器
− = − = 1 0 ( ) ( ) N n n H z h n z = − = − = = 1 0 0 1 ( ) ( ) ( ) － ＋ N i i M i i a z b z X z Y z H z i i FIR滤波器 IIR滤波器 数字滤波器从实现的网络结构或者从单位脉冲响应长度分两类： 6章 无限脉冲响应数字滤波器的设计 根据滤波器对信号的处理作用 选频滤波器-低通，带通，高通，带阻 其他滤波器-微分器，希尔伯特变换器，频谱校正器
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(eo)用下式表示： H(e)=H(ee 式中，H(e)称为幅频特性函数；0(w)称为相频特性函 数。幅频特性表示信号通过该滤波器后各频率成分振幅衰 减情况，而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。因此，即使两个滤波器幅频特性相同，而 相频特性不同，对相同的输入，滤波器输出的信号波形也 是不一样的
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(e jω)用下式表示： 2 数字滤波器的技术指标 式中，|H(ejω)|称为幅频特性函数; θ(ω)称为相频特性函 数。幅频特性表示信号通过该滤波器后各频率成分振幅衰 减情况，而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。因此，即使两个滤波器幅频特性相同，而 相频特性不同，对相同的输入，滤波器输出的信号波形也 是不一样的。 6章 无限脉冲响应数字滤波器的设计 ( ) ( ) ( ) j j j H e = H e e
6章 无限脉冲响应数字滤波器的设计 对于图6.1.2所示的各种理想滤波器，我们必须设 计一个因果可实现的滤波器去近似实现。另外，也要 考虑复杂性与成本问题，因此实用中通带和阻带中都 允许一定的误差容限，即通带不是完全水平的，阻带 不是绝对衰减到零。此外，按照要求，在通带与阻带 之间还应设置一定宽度的过渡带。 以低通为例
对于图6.1.2所示的各种理想滤波器，我们必须设 计一个因果可实现的滤波器去近似实现。另外，也要 考虑复杂性与成本问题，因此实用中通带和阻带中都 允许一定的误差容限，即通带不是完全水平的，阻带 不是绝对衰减到零。此外，按照要求，在通带与阻带 之间还应设置一定宽度的过渡带。 以低通为例。 6章 无限脉冲响应数字滤波器的设计