数字信号处理程佩青第三版课件第五章数字滤波器的基本结构.ppt

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三、IIR滤波器四种结构
1、直接I型
)
(
n
x
)
(
n
y
1/z
1/z
0
b
1
b
1/z
1/z
1/z
...
1/z
1/z
1/z
1
a
2
a
N
a
2
b
N
b
结构特点:
直接实现
第一个网络实现零点
第二个网络实现极点
N+M个时延单元
2、直接II型:典范型
1/z
0
b
1
b
1/z
1/z
1/z
2
b
M
b
1/z
1/z
1/z
1/z
1
a
2
a
N
a
)
(
n
x
)
(
n
y

1/z
1/z
1/z
1/z
1/z
b0
b1
b2
b3
bM
a1
a2
a3
aN
x(n)
y(n)
结构特点:
Max(N、M)
个时延单元。
直接型的共同缺点:
系数ak,bk对滤波器的性能控制作用不明显
极点对系数的变化过于灵敏,易出现不稳定或较大误差
运算的累积误差较大
3、级联型(CascadeForm)
将系统函数按零极点因式分解:
结构:将分解为一阶及二阶系统的串联,每级子系统都用典范型实现。
特点:方便调整极点和零点;但分解不唯一;实际中需要优化。
4、并联型(ParalleForm)
将因式分解的H(z)展成部分分式:
组合成实系数二阶多项式:
特点:方便调整极点,不便于调整零点;部分分式展开计算量大。
1/z
1/z
M
1
b
M
2
b
M
1
a
M
2
a
1/z
1/z
11
b
21
b
11
a
21
a
1/z
1/z
0
A
1
A
L
A
)
(
n
x
)
(
n
y
结构:将H(z)分解为一阶及二阶系统的并联(部分分式展开),每级子系统都用典范型实现。
IIR滤波器结构表示举例
例:用典范型和一阶级联型、并联型实现方程:
解:正准型、一阶级联和并联的系统函数表示:
图示如下: