第四章IIR数字滤波器设计IR数字滤波器设计的基本过程模拟低通滤波器设计任意模拟滤波器的设计脉冲响应不变法双线性变换法
第四章 IIR数字滤波器设计 ⚫ IIR数字滤波器设计的基本过程 ⚫ 模拟低通滤波器设计 ⚫ 任意模拟滤波器的设计 ⚫ 脉冲响应不变法 ⚫ 双线性变换法
数字滤波器的设计指标2p：通带截止频率2：阻带截止频率:通带波动8:阻带波动过渡带通带阻带d通带最大衰减（dB)A,=-20lg(1-8,)0元2A,=-20lgos阻带最小衰减（dB）实际低通数字滤波器
数字滤波器的设计指标 实际低通数字滤波器 Ws : 阻带截止频率 dp : 通带波动 ds : 阻带波动 2 0 lg ( 1 ) p p 通带最大衰减(dB) A = − − δ s s 阻带最小衰减(dB) A = − 2 0 lg δ Wp : 通带截止频率 1 0 通带 过渡带 阻带 p 1− δ s δ j LP H (e ) W Wp Ws π W
IIR数字滤波器设计的基本过程基本思想：将数字滤波器的设计转换为模拟滤波器的设计脉冲响应设计模拟频率不变法2p,2,H(z)H(s)Wpの滤波器双线性变换变换法1模拟频复频率设计原型0,0,H,(3)010H(s)p2转换率转换低通滤波器BW、CB、C三个低通滤波器模板
IIR数字滤波器设计的基本过程 Wp ,Ws wp ,ws H(s) H(z) 频率 变换 设计模拟 滤波器 脉冲响应 不变法 双线性 变换法 BW、CB、C三个低通滤波器模板 H(s) 模拟频 率转换 设计原型 低通滤波器 复频率 转换 p s w w, p s w w, L H s( ) 基本思想：将数字滤波器的设计转换为模拟滤波器的设计
模拟低通滤波器的设计模拟低通滤波器的设计方法：BW、CB、椭圆不需要掌握设计过程中的公式不同方法的特点：通带幅度阻带幅度相同指标下的类型响应响应阶数BW单调单调最高单调CB I居中等波动CB II单调居中等波动椭圆等波动等波动最低
模拟低通滤波器的设计 模拟低通滤波器的设计方法： BW、CB、椭圆 不同方法的特点： 椭圆 等波动 等波动 最低 CB II 单调 等波动 居中 CB I 等波动 单调 居中 BW 单调 单调 最高 相同指标下的 阶数 阻带幅度 响应 通带幅度 响应 类型 不需要掌握设计过程中的公式
模拟低通滤波器的设计在相同设计指标下，BW型滤波器的幅度响应单调变化，裕量最多，因而其阶数般最高，而椭圆滤波器在通阻带具有等波纹特性，裕量最少，因而其阶数一般最低。[H(jo)][H(jo)]4 [HGjo)]-2-7椭圆型BW型CB型8NNa00o,o,op0op0
模拟低通滤波器的设计 在相同设计指标下，BW型滤波器的幅度响应单调变化，裕量最多，因而其阶数一 般最高，而椭圆滤波器在通阻带具有等波纹特性，裕量最少，因而其阶数一般最低。 |H(jw)| w 0 ωp ωs s δ p 1-δ 1 BW型 CB型 椭圆型 |H(jw)| w 0 ωp ωs s δ p 1-δ 1 |H(jw)| w 0 ωp ωs s δ p 1-δ 1