最新数字信号处理chap5-1..教学讲义PPT课件.ppt

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1、进入夏天，少不了一个热字当头，电扇空调陆续登场，每逢此时，总会想起那一把蒲扇。蒲扇，是记忆中的农村，夏季经常用的一件物品。　　记忆中的故乡，每逢进入夏天，集市上最常见的便是蒲扇、凉席，不论男女老少，个个手持一把，忽闪忽闪个不停，嘴里叨叨着“怎么这么热”，于是三五成群，聚在大树下，或站着，或随即坐在石头上，手持那把扇子，边唠嗑边乘凉。孩子们却在周围跑跑跳跳，热得满头大汗，不时听到“强子，别跑了，快来我给你扇扇”。孩子们才不听这一套，跑个没完，直到累气喘吁吁，这才一跑一踮地围过了，这时母亲总是，好似生气的样子，边扇边训，“你看热的，跑什么？”此时

2、这把蒲扇，是那么凉快，那么的温馨幸福，有母亲的味道！　　蒲扇是中国传统工艺品，在我国已有三千年多年的历史。取材于棕榈树，制作简单，方便携带，且蒲扇的表面光滑，因而，古人常会在上面作画。古有棕扇、葵扇、蒲扇、蕉扇诸名，实即今日的蒲扇，江浙称之为芭蕉扇。六七十年代，人们最常用的就是这种，似圆非圆，轻巧又便宜的蒲扇。　　蒲扇流传至今，我的记忆中，它跨越了半个世纪，也走过了我们的半个人生的轨迹，携带着特有的念想，一年年，一天天，流向长长的时间隧道，袅数字信号处理chap5-1..5.1引言数字滤波是数字信号处理的一个基本应用。一个数字滤波器的系统函数

3、一般表示为有理函数形式：2、数字滤波器的实现方法：数字滤波器的功能就是把输入序列x(n)通过一定的运算变换成输出序列y(n)。（a）直接利用通用的计算机和通用软件编程实现；（b）利用专用数字硬件、专用的DSP芯片实现。3、数字滤波的基本操作：①加法，②乘法，③延迟。5.1引言5.2用信号流图表示网络结构图示基本信号流图，写出各节点变量的表达式根据信号流图可以求出网络的系统函数，方法是列出各个节点变量方程，形成联立方程组，并进行求解，求出输出与输入之间的z域关系。5.2用信号流图表示网络结构经过联立求解得到：当结构复杂时，上面利用节点变

4、量方程联立求解的方法较麻烦，可用梅森（Masson）公式直接写H(z)表示式方便。5.2用信号流图表示网络结构71235465.2用信号流图表示网络结构根据信号流图写出输入与输出之间的关系。5.3IIR系统的基本网络结构IIR滤波器的特点：1、单位冲激响应h(n)是无限长的。2、系统函数H(z)在有限z平面（）上有极点存在，系统可能不稳定。3、结构上是递归型的，即存在着输出到输入的反馈。IIR（Infiniteimpluseresponse）无限长单位冲激响应一、直接型1、直接I型（1）差分方程（N阶）（2）系统函数5.3IIR系统的基本网络

5、结构（3）结构流图（按差分方程可以写出）5.3IIR系统的基本网络结构（4）特点第一个网络实现零点，即实现x(n)延时加权：第二个网络实现极点，即实现y(n)延时加权：可见，第二网络是输出延时，即反馈网络。网络共需（M+N）个存储延时单元。5.3IIR系统的基本网络结构2、直接II型（典范型）线性移不变系统的性质，交换内部子系统的位置，其系统函数不变，即总的输入输出关系不变，但系统内部的状态会改变。为此，可以交换直接I型中2个网络的位置。5.3IIR系统的基本网络结构交换直接I型中2个网络的位置如下：交换后，中间的延迟变量相同，可以合并。5.

6、3IIR系统的基本网络结构所以：直接II型（典范型）的结构改变级联次序后，将中间的两条完全相同的延时链合并。这样延时单元可以节省一倍，即N阶滤波器只需要N级延时单元。5.3IIR系统的基本网络结构[例]IIR数字滤波器的系统函数H(z)为画出该滤波器的直接型结构。解：由H(z)写出差分方程如下：5.3IIR系统的基本网络结构该滤波器的直接型结构如下：（请填入有关系数）附：5.3IIR系统的基本网络结构直接型结构的缺点：系数ai、bi对滤波器性能的控制关系不直接，调整不方便。极点对系数的变化过于灵敏，从而使系统频率响应对系统变化过于灵敏，也就是

7、对有限精度（有限字长）运算过于灵敏，容易出现不稳定或产生较大误差。5.3IIR系统的基本网络结构二、级联型把H(z)分解（因式分解）成几个一阶或二阶数字网络的级联形式：式中表示一个一阶或二阶的数字网络的系统函数，每个的网络结构均采用前面介绍的直接型网络结构。5.3IIR系统的基本网络结构实现步骤：（1）先将系统函数按零、极点进行因式分解其中，pk为实零点，ck为实极点；qk，qk*表示复共轭零点，dk，dk*表示复共轭极点，M=M1+2M2，N=N1+2N25.3IIR系统的基本网络结构（2）将共轭因子展开，构成实系数二阶因子，则得（3）将分

8、子、分母均为实系数的二阶多项式放在一起，形成一个二阶网络：5.3IIR系统的基本网络结构用公式表示为:分解后的可用二阶或一阶的直接型结构实现。5.3IIR系统的基本