第6章 无限脉冲响应数字滤波器的设计.ppt

第6章无限脉冲响应数字滤波器的设计(IIR)
数字滤波器的基本概念
模拟滤波器的设计
用脉冲响应不变法设计IIR数字低通滤波器
用双线性变换法设计IIR数字低通滤波器
数字高通、带通和带阻滤波器的设计
数字滤波器的基本概念
一、数字滤波器的分类
数字滤波器是指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频率成份的相对比例或滤除某些频率成份的器件。
:低通、带通、高通、带阻滤波器。
:FIR、IIR滤波器
:Chebyshev(切比雪夫),Butterworth(巴特沃斯)等
:经典滤波器、现代滤波器等等。
无限脉冲响应(IIR)滤波器和有限脉冲响应(FIR)滤波器的
系统函数分别为:
理想低通、高通、带通、带阻滤波器幅度特性
二、性能指标
我们在进行滤波器设计时,需要确定其性能指标。
因为理想滤波器物理上是不可实现的。(由于从一个频带到另一个频带之间的突变)
要物理可实现:应从一个带到另一个带之间设置一个过渡带且在通带和止带内也不应该严格为1或零。应给以较小容限。
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:
1、低通滤波器的性能指标
fs
ws
fp
wp
δ2
1-δ1
1
Ap
As
f
w
|H(ejw)|或|H(f)
δ1:通带的容限
δ2:阻带容限
通带截止频率:fp(wp)又称为通带上限频率。
通带衰减:Ap
阻带截止频率:fs(ws)又称阻带下限截止频率。
阻带衰减:As
2、高通滤波器的性能指标
fs
ws
fp
wp
1
Ap
As
f
w
|H(ejw)|或|H(f)
通带截止频率:fp(wp)又称为通带下限频率。
通带衰减:Ap
阻带截止频率:fp(ws)又称阻带上限截止频率。
阻带衰减:As
3、带通滤波器的性能指标
fs1
ws1
fp1
wp1
1
Ap
As
f
w
|H(ejw)|或|H(f)
通带截止频率:上限截止频率fp2(wp2),下限截止频率fp1(wp1)。
通带衰减:Ap
阻带截止频率:上限截止频率fs2(ws2),下限截止频率fs1(ws1)。
阻带衰减:As
fp2
wp2
fs2
ws2
4、带阻滤波器的性能指标
fs1
ws1
fp1
wp1
1
Ap
As
f
w
|H(ejw)|或|H(f)
通带截止频率:上限截止频率fp2(wp2),下限截止频率fp1(wp1)。
通带衰减:Ap
阻带截止频率:上限截止频率fs2(ws2),下限截止频率fs1(ws1)。
阻带衰减:As
fp2
wp2
fs2
ws2
通带内和阻带内允许的衰减一般用dB数表示,通带内允许的最大衰减用表示,阻带内允许的最小衰减用表示,
如将|H(ej0)|归一化为1,()和()式则表示成:
5、通常具体技术指标