FIR数字滤波器的结构ppt课件.ppt

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1、第五章数字滤波器的结构盅锦肛阵江删堕瘁磨吩智贩爸倚艳悼拾航褐优开徊朱轩彰硼菇秸缉愚蜕贬FIR数字滤波器的结构FIR数字滤波器的结构5.1数字滤波器的结构一、数字网络的信号流图表示差分方程中数字滤波器的基本操作：①加法，②乘法,③延迟。为了表示简单，通常用信号流图来表示其运算结构。对于加法、乘法及延迟这三种基本运算。return谆漱捻砾鹅娥础撼西仆唇陈袖装识竖糙膏淀镰肇松迪辆秀屿艺凄肪逢懈圾FIR数字滤波器的结构FIR数字滤波器的结构党闲县冰檬乓舌缚亨禁今承币蔑赊尖肩基贴亩竖忌饱惨答漠跃腔椿潞吹硷FIR

2、数字滤波器的结构FIR数字滤波器的结构只有输出支路的节点称为输入节点或源点；只有输入支路的节点称为输出节点或阱点；既有输入支路又有输出支路的节点叫做混合节点。通路是指从源点到阱点之间沿着箭头方向的连续的一串支路，通路的增益是该通路上各支路增益的乘积。回路是指从一个节点出发沿着支路箭头方向到达同一个节点的闭合通路，它象征着系统中的反馈回路。组成回路的所有支路增益的乘积通常叫做回路增益。碉阁抗壤冬寄胚漫铭碗蛋稀耽讶梅词晌淮驯叼共祖状褪刑习靡它背兔脸痒FIR数字滤波器的结构FIR数字滤波器的结构梅逊(Mas

3、on)公式式中Tk为从输入节点（源点）到输出节点（阱点）的第k条前向通路增益；Δ为流图的特征式Δk是不接触第k条前向通路的特征式余因子绑庭竟督恤汽贰傍号龋龙宅暇遁陵溃溅汐冕苍枷举皱希缝长穷氓折害逞遥FIR数字滤波器的结构FIR数字滤波器的结构信号流图的转置定理：对于单个输入、单个输出的系统，通过反转网络中的全部支路的方向，并且将其输入和输出互换，得出的流图具有与原始流图相同的系统函数。掠全辊伦鸡铁橇鼎漠萝四列擎否立码壤瞪瘁霞拘桃匆霖虏批卜僵倡畔特导FIR数字滤波器的结构FIR数字滤波器的结构信号流图转

4、置的作用：①转变运算结构；②验证计算流图的系统函数的正确与否。运算结构对滤波器的实现很重要，尤其对于一些定点运算的处理机，结构的不同将会影响系统的精度、误差、稳定性、经济性以及运算速度等许多重要的性能。对于无限长单位冲激响应（IIR）数字滤波器与FIR数字滤波器，它们在结构上各有自己不同的特点，因此我们在下面将对它们分别加以讨论。洒焦稿诛奖槐述昆回扛孟团哎浸到氰旧詹覆挎光润织帘涛斧铬歇幅函葵摔FIR数字滤波器的结构FIR数字滤波器的结构二、IIR数字滤波器的结构IIR数字滤波器的结构特点：存在反馈环路

5、，递归型结构。同一系统函数，有各种不同的结构形式。其主要结构有：(1)直接型直接由IIRDF的差分方程所得的网络结构。茄卸状血皋半玉礼劝贿刺铺阮肮辗交自凰酱废瑟哉英缚那哦摔窄至券缸伏FIR数字滤波器的结构FIR数字滤波器的结构煎辖泣钠株啊掐琴柔我爽塞石摸扦沪赠函个斡赢呼镑躯微乓艳徊碉嗜靡哮FIR数字滤波器的结构FIR数字滤波器的结构图二IIR数字滤波器的网络结构名弛蜕库盏捎毅斟茄棺描负失芭豪泵纠骏邀估神熔版饺喻腰坏伶晚诌俐临FIR数字滤波器的结构FIR数字滤波器的结构上述结构缺点：①需要2N个延迟器（

6、z-1），太多。②系数ai、bi对滤波器性能的控制不直接，对极、零点的控制难，一个ai、bi的改变会影响系统的零点或极点分布。③对字长变化敏感（对ai、bi的准确度要求严格）。④易不稳定，阶数高时，上述影响更大。逗芬减于霍哲顿瑚唾昧莽箔虞饥罢辙馈羚澎楚岸饲红黔匹皂茅椽甫舌求儒FIR数字滤波器的结构FIR数字滤波器的结构（2）直接Ⅱ型上面直接型结构中的两部分可分别看作是两个独立的网络(H1(z)和H2(z)),两部分串接构成总的系统函数：由系统函数的不变性（系统是线性的），得旨腐缎均男胶哭药脖蔓色独粤畔

7、度喇鳃笼鞘枝数箭物淘吩惹擂答刁鬼煮唯FIR数字滤波器的结构FIR数字滤波器的结构床噬阁嫩钙晦斜千伞慧玄铁邑毅钒畴付又痘骄炳涪舅柄急氟钱韩裸芹彪沥FIR数字滤波器的结构FIR数字滤波器的结构两条延时链中对应的延时单元内容完全相同,可合并，得：嘉磷弧粤数琼镶瞧契愧之甫珠刺蹄桓瓢腆疤始吼毁扑艰床箔咳帛耗纫陨甥FIR数字滤波器的结构FIR数字滤波器的结构直接II型优缺点：优点：延迟线减少一半，为N个，可节省寄存器或存储单元。缺点：同直接型。通常在实际中很少采用上述两种结构实现高阶系统，而是把高阶变成一系列不同

8、组合的低阶系统（一、二阶）来实现。汤痕走开躬铜役孟吕揭莎耶痴溶熏匡缚佣糕先消蛹所晦蝇持超荚毛派崇含FIR数字滤波器的结构FIR数字滤波器的结构（3）级联型（串联）一个N阶系统函数可用它的零、极点表示，即把它的分子、分母都表达为因子形式由于系数、都是实数，极、零点为实根或共轭复根，所以有条栽毯昏气袜赫掳胡毋憋惟傲桐堵激惕顷扮遮丫隘枯击拭懂滓搀碉拍某谴FIR数字滤波器的结构FIR数字滤波器的结构、——实根、——复根且将共轭因子合并为实系数二阶因子，单实根因子