再对h(n)取Z变换,得到数字滤波器的传递函数: H(e)=∑∑4emrz"-4∑e n=0i=1 n=0 第二个求和为等比级数之和,要收敛的话, 1-(e7z1) 1-e2k必有(e7z1)k-n=0, 所以有 H(2)-之 -2
再对h(n)取Z变换,得到数字滤波器的传递函数: 第二个求和为等比级数之和,要收敛的话, 必有 所以有 = = = − = − = = 0 1 0 1 1 ( ) ( ) n N i n s T n N i i s n T n i H z Ae z A e z i i − → − − − s T k s T k e z e z i i 1 1 1 1 ( ) ( ) 0, 1 = = − k s T k e z i = − − = N i s T i e z A H z i 1 1 1 ( )
设计步骤: 给定数字滤波器的参数指标,通过摸拟滤波器设计,而后映 射的方法设计数字滤波器H(2), 1.由数字滤波器参数指标来求解确定模拟滤波器参数 2.设计模拟滤波器的低通原型(根据某些已知的滤波器类 型). 3.部分分式法分解Ha(s) HS)=∑=1D 4.将模拟的极,点{pk}转化为数字极点{ekT},并得到数 字滤波器 R
设计步骤: 给定数字滤波器的参数指标 , 通过模拟滤波器设计,而后映 射的方法设计数字滤波器 H(z), 1. 由数字滤波器参数指标来求解确定模拟滤波器参数 2. 设计模拟滤波器的低通原型(根据某些已知的滤波器类 型). 3. 部分分式法分解Ha(s) 4. 将模拟的极点 {pk} 转化为数字极点 {epkT} ,并得到数 字滤波器 = − = N k k k a s p R H s 1 ( ) = − − = N k p T k e z R H z 1 k 1 1 ( )
例4.1 将一个具有如下系统函数 2 1 H(S)三 (s+1)s+3) S+1S+3 的模拟滤波器数字化。 解: 1 H(z)= 1-z-e-T 1-2-e-3T z1(e7-e3r) 1-z1(e7+e3r)+e4rz2
例 4.1 将一个具有如下系统函数 的模拟滤波器数字化。 解: 3 1 1 1 ( 1)( 3) 2 ( ) + − + = + + = s s s s H s T T z e z e H z 1 1 3 1 1 1 1 ( ) − − − − − − − = 1 3 4 2 1 3 1 ( ) ( ) − − − − − − − − − + + − = z e e e z z e e T T T T T
模拟滤波器的频率响应为: 2 2 Ha(2)=H(s) 示于图a =0Q+1Q+3)3-2)+j49 品+ 0 0 -201 f.=61z 罪-30 f人412Hz 404 -0 ¥24 0 0.511.522.5 3预率(Hz)00.511,522.53频南(Hz (a)H.(a川 (b)HE月 图4.9不同采样频率下的幅频响应与模拟幅频响应的比较
模拟滤波器的频率响应为: 示于图a − + = + + = = = (3 ) 4 2 ( 1)( 3) 2 ( ) ( ) 2 j j j Ha j H s s j 图4.9 不同采样频率下的幅频响应与模拟幅频响应的比较
数字滤波器的频率响应为: H(eJ0)=H(z) (eT-e-T)e-io I-()e re-12o 显然H(e)与采样间隔T有关,如图b, T越小,衰减越大,混叠越小,当f。=24州z,混叠可忽略不计。 思考:为什么混叠呢? 下面开始讨论!
数字滤波器的频率响应为: 显然 与采样间隔T有关,如图b, T越小,衰减越大,混叠越小,当 fs =24Hz ,混叠可忽略不计。 思考:为什么混叠呢? 下面开始讨论! 3 4 2 3 1 ( ) ( ) ( ) ( ) T T j T j T T j z e j e e e e e e e e H e H z j − − − − − − − − = − + + − = = ( ) j H e