第4章数字滤波器的基本结构 第4章数字滤波器的基本结构 41数字滤波器的结构特点与表示方法 42IR滤波器的结构 43FR滤波器的结构 BACK
第4章 数字滤波器的基本结构 第4章 数字滤波器的基本结构 4.1 数字滤波器的结构特点与表示方法 4.2 IIR滤波器的结构 4.3 FIR滤波器的结构
第4章数字滤波器的基本结构 41数字滤波器的结构特点与表示方法 数字滤波器是数字信号处理的一个重要组成部分。数字滤波 实际上是一种运算过程,其功能是将一组输入的数字序列通过 定的运算后转变为另一组输出的数字序列,因此它本身就是一台 数字式的处理设备。数字滤波器一般可以用两种方法实现:一种 是根据描述数字滤波器的数学模型或信号流图,用数字硬件装配 成一台专门的设备,构成专用的信号处理机;另一种方法就是直 接利用通用计算机,将所需要的运算编成程序让计算机来执行, 这也就是用软件来实现数字滤波器
第4章 数字滤波器的基本结构 4.1 数字滤波器的结构特点与表示方法 数字滤波器是数字信号处理的一个重要组成部分。数字滤波 实际上是一种运算过程，其功能是将一组输入的数字序列通过一 定的运算后转变为另一组输出的数字序列，因此它本身就是一台 数字式的处理设备。数字滤波器一般可以用两种方法实现：一种 是根据描述数字滤波器的数学模型或信号流图，用数字硬件装配 成一台专门的设备，构成专用的信号处理机；另一种方法就是直 接利用通用计算机，将所需要的运算编成程序让计算机来执行， 这也就是用软件来实现数字滤波器
第4章数字滤波器的基本结构 数字滤波器是离散时间系统,所处理的信号是离散时间信号。 般时域离散系统或网络可以用差分方程、单位脉冲响应以及系 统函数进行描述。如果系统输入、输出服从M阶差分方程 ∑bx(n-1)+∑ay (4-1) 则其系统函数,即滤波器的传递函数为 M ∑ H(=) =0 (4-2) ∑
第4章 数字滤波器的基本结构 数字滤波器是离散时间系统，所处理的信号是离散时间信号。 一般时域离散系统或网络可以用差分方程、单位脉冲响应以及系 统函数进行描述。如果系统输入、输出服从N阶差分方程 ( ) ( ) ( ) 0 1 y n b x n i a y n i N i i M i = i − + − = = (4-1) 则其系统函数，即滤波器的传递函数为 = − = − − = N i i i M i i i a z b z H z 1 0 1 ( ) (4-2)
第4章数字滤波器的基本结构 为了用专用硬件或软件实现对输入信号的处理,需要把式 (4-1)或式(42)变换成一种算法。对于同一个系统函数H(), 对输入信号的处理可实现的算法有很多种,每一种算法对应于 种不同的运算结构(网络结构)。例如: 2 H(z)= 1-3z1+2z21-2z-11 1-2z 观察式(4-3)可知,对应于每一种不同的运算结构,我们都可以用 种基本的运算单元:乘法器、加法器和单位延时器来实现。这 三种基本运算单元的常用流图表示方法如图4-1所示
第4章 数字滤波器的基本结构 为了用专用硬件或软件实现对输入信号的处理，需要把式 （4-1）或式(4-2)变换成一种算法。对于同一个系统函数H(z)， 对输入信号的处理可实现的算法有很多种，每一种算法对应于 一种不同的运算结构（网络结构）。例如： 1 1 1 2 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 2 2 1 3 2 1 ( ) − − − − − − − − = − − − = − + = z z z z z z H z (4-3) 观察式(4-3)可知，对应于每一种不同的运算结构，我们都可以用 三种基本的运算单元：乘法器、加法器和单位延时器来实现。这 三种基本运算单元的常用流图表示方法如图4-1 所示
第4章数字滤波器的基本结构 x(n x(n) x(n ax(n x(n) ax(n x( X,(nto(n X,(n x,(n)tx,(n xo(n 图4-1三种基本运算的流图
第4章 数字滤波器的基本结构 图 4-1 三种基本运算的流图 z － 1 x(n) x(n－ 1) x(n) a ax(n) x2 (n) x1 (n) x1 (n)＋x2 (n) x(n) x(n－ 1) x(n) x2 (n) x1 (n) x1 (n)＋x2 (n) z － 1 a ax(n)