单位冲激响应只有有限多项可以设计成线性相位系统只在零点处有极点.pptx
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1、第七章 FIR滤波器的设计IIR数字滤波器:数字滤波器:可以利用模拟滤波器设计可以利用模拟滤波器设计但相位非线性但相位非线性FIR数字滤波器:数字滤波器:可以严格线性相位,又可任意幅度特性可以严格线性相位,又可任意幅度特性因果稳定系统因果稳定系统可用可用FFT计算计算但阶次比但阶次比IIR滤波器要高得多滤波器要高得多主要内容主要内容n线性相位线性相位FIR滤波器的特点滤波器的特点n窗函数设计法窗函数设计法n频率抽样设计法频率抽样设计法nIIR与与FIR比较比较7.1 引言引言一、一、FIR滤波器的主要特点:滤波器的主要特点:q 单位冲激响应只有有限多项单位冲激响应只有有限多项q 可以设计成线性
2、相位系统可以设计成线性相位系统q 只在零点处有极点,因此系统总是稳定的只在零点处有极点,因此系统总是稳定的q 便于便于DSPDSP实现(并可用立即数乘加指令编程,节实现(并可用立即数乘加指令编程,节约存储器)约存储器)二、二、FIR与与IIR相比较:相比较:q 首先在相频特性控制上可以做到线性相位,首先在相频特性控制上可以做到线性相位,IIR而不能做到这一点,这一点在通信等领域而不能做到这一点,这一点在通信等领域中要求却很重要;中要求却很重要;q 其次,其次,FIR不存在稳定性问题,其非递归结构不存在稳定性问题,其非递归结构不会产生极限环现象等有限精度问题;不会产生极限环现象等有限精度问题;q
3、 最后,最后,FIR还可以还可以FFT用来滤波。故用来滤波。故FIR应用应用越来越多。越来越多。三、线性相位设计的重要性三、线性相位设计的重要性1 1、系统的相移会造成信号波形的改变、系统的相移会造成信号波形的改变时间时间 t幅幅度度原始信号原始信号时间时间 t幅幅度度相移相移90o时间时间 t幅幅度度相移相移 180o2 2、系统非线性相移造成输出信号失真系统非线性相移造成输出信号失真f1 f2f时时延延f1 f2f时时延延f1 f2f()f1 f2f()系统相位特性决定了信号不同频率的时延系统相位特性决定了信号不同频率的时延3 3、忽略相位信息的后果、忽略相位信息的后果输入波形输入波形DF
4、T变换变换忽略相忽略相位信息位信息IDFT变换变换输出波形输出波形4 4、要求线性相位的例子、要求线性相位的例子n通通信信系系统统:调调制制解解调调器器、综综合合业业务务数数据据网网(ISDN)等。等。n希尔伯特变换器:希尔伯特变换器:要求输入输出信号正交。要求输入输出信号正交。n高高保保真真音音响响系系统统:音音乐乐的的相相位位失失真真必必须须减减到到最小,尽可能逼真地重现原来的声音。最小,尽可能逼真地重现原来的声音。n理想微分器:理想微分器:n线性相位要求:线性相位要求:5 5、线性相位的、线性相位的FIRFIR滤波器设计基础滤波器设计基础-系统的群延迟系统的群延迟7.2 线性相位线性相位
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