有的以运算误差最小为特点,有的则以运算速度高见长;出现了数字滤波器的各种逼近方法和实现方法,对递归和非递归两类滤波器作了全面的比较;统一了数字滤波器的基本概念和理论,对有限冲激响应(IIR)和无限冲激响应(FIR)的认识有了完整理论。70年代后,科学技术蓬勃发展,数字信号处理开始与大规模和超大规模集成电路技术、微处理技术等新工艺新技术结合起来,并引进计算机辅助设计方法,大大丰富了数字滤波器的分析与设计,各种新的数字信号处理系统,也都能用专用数字硬件实时加以实现。相信在未来,随着电子仪器与电子技术应用系统朝着数字化、小型化、自动化以及多功能化等方向发展,包括数字滤波器在内的数字信号处理技术会有以惊人的速度进行飞跃
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f太原科技大学本科生毕业设计(论文)
式发展。
111滤波器原理
滤波器,顾名思义,其作用是对输入信号起到滤波的作用。对于图11所示的LSI系统,其时域输入输出关系为:
y
x
h
11
x
h
图11
y
若y
x
的傅立叶变换存在,则输入输出的频域关系是:
YejXejHej
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当输入信号x
通过滤波器系统h
后,其输出y
中不再含有ωωc的频率成分,仅使ωωc的信号成分通过。因此,滤波器的形状不同,其滤波后的信号结果也不一样。
若滤波器的输入、输出都是离散时间信号,那么该滤波器的单位冲激响应h
也必然是离散的,这种滤波器称为数字滤波器(DF,DigitalFilter)。当用硬件实现一个DF时,所需元件是延迟器、乘法器和加法器;而利用MATLAB软件时,它仅需线性卷积程序便可实现。而模拟滤波器(AF,A
alogFilter)只能用硬件实现。因此DF比AF容易实现,且更容易获得理想的滤波性能。数字滤波器还具有以下优点:精度和稳定性高;系统函数容易改变;灵活性高;不存在阻抗匹配问题;便于大规模集成;可实现多维滤波。
112数字滤波器设计方法概述
数字滤波器从功能上分类:可以分为低通滤波器LP,LowPass、高通滤波器HP,HighPass、带通滤波器BP,Ba
dPass、带阻滤波器BS,Ba
dStop。
从滤波器的网络结构或者从单位脉冲响应分类:如同模拟滤波器的性能可由gt和Gs来表征一样,数字滤波器的性能完全取决于h
和Hz。因此,数字滤波器可以按照单位取样响应(或称脉冲响应,冲激响应等)h
的性质分为两类:有限脉冲响应Fi
iteImpulseRespo
se数字滤波器,简称FIR数字滤波器,它的h
序列长度是有限的;无限脉冲响应I
fi
iteImpulseRespo
se数字滤波器,简称IIR数字滤波器,它的h
序r