第五章滤波器结构.ppt

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第五章数字滤波器的基本结构
学****DSP的一个重要方面是滤波器设计。前面的章节讲的主要是信号分析,即分析信号频域或Z域特性,以及时域与频域(Z域)的关系。信号分析的作用是进一步深化信号特点、特性的认识。而数字滤波的作用是对信号进行加工,改变其特性。
本章作业
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(5-1)
(5-2)
时域表示
上式的
是差分方程:
或
和模拟信号系统的传递函数相似,数字信号处理系统(数字滤波器)的
系统传递函数
可表示为:
§ 数字滤波器结构的表示方法
可见,数字滤波器的功能就是把输入序列通过一定的运算,变换成输出序列。
可以用以下两种方法来实现数字滤波器:
1、软件实现:即把滤波器所要完成的运算变成程序并让计算机执行;
2、硬件实现:设计专用的数字硬件、专用的数字信号处理器或通用的数字信号处理器来实现。
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由(5-2)式,实现一个数字滤波器需要几种基本运算单元——加法器、比例放大器(常数乘法器)和延时器,用符号表示基本运算单元则为:
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注意:

运算结构
而非电路结构
<N,而数字滤波器则不一定
,两个以上输入——相加器;
两个以上输出——分支节点
结构的重要性:
不同结构,存储单元不同,影响复杂性(成本);乘法器不同,影响速度。
(无限字长)时“等效”;在有限长(有限字长)时“不等效”。有限字长时,不同结构影响误差、稳定性。有些结构的有限字长效应有可能使极点到单位圆外,频响也变化。
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一、直接I型
H(z)的有理函数形式对应的结构,或者说是差分方程直接给出的,需要(N+M)个延时单元。
二、直接II型(典范型)
因为系统级联次序改变,系统函数不变,直接II型的延时单元个数(Max(N,M))最少。