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
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
滤波器:
模拟滤波器:
数字滤波器:
数字滤波器的基本概念
数字滤波器优点:
精度高
稳定
体积小、重量轻
灵活
不存在阻抗匹配问题
可实现模拟滤波器无法实现的特殊滤波功能
利用A/DC和D/AC,可以使用数字滤波器对模拟信号进行滤波。
数字滤波器的基本概念
1. 数字滤波器的分类
(1) 根据有用信号与干扰的频带位置
经典滤波器:
输入信号中有用的频率成分和希望滤除的频率成分各占有不同的频带,通过一个合适的选频滤波器滤除干扰,得到纯净信号。
用经典滤波器从噪声中提取号
数字滤波器的基本概念
1. 数字滤波器的分类
(1) 根据有用信号与干扰的频带位置

现代滤波器:
如果信号和干扰频谱相互重叠,就需要现代滤波器。它根据随机信号的一些统计特性,在某种最佳准则下,最大限度地抑制干扰,同时最大限度地恢复信号。
维纳滤波器、卡尔曼滤波器、自适应滤波器等。
数字滤波器的基本概念
1. 数字滤波器的分类
(2)根据滤波特性划分

由于它们的单位脉冲响应均是非因果且无限长的,设计时只能在误差容限内逼近理想滤波器,无法实现。
数字滤波器的频率响应函数H(ejω)都以2π为周期。
低通滤波器的通频带中心:2π的整数倍处;
高通滤波器的通频带中心: π的奇数倍处。
一般在[-π, π]描述数字滤波器的频率响应特性。
理想低通、高通、带通、带阻滤波器幅度特性
数字滤波器的基本概念
1. 数字滤波器的分类
(3) 根据单位脉冲响应长度
(实现的网络结构)
N 阶IIR滤波器系统函数:
N-1阶FIR滤波器系统函数:
数字滤波器的基本概念
1. 数字滤波器的分类
(4)根据滤波器对信号的处理作用

选频滤波器:
包含低通、高通、带通、带阻滤波器等。
其它滤波器:
微分器、希尔伯特变换器、频谱校正等