第7章 IIR数字滤波器的设计方法.ppt

第七章IIR数字滤波器的设计方法数字滤波器：1、数字滤波器的分类数字域抽样频率ωs按实现的网络结构或单位抽样响应分：2、数字滤波器的设计过程3、数字滤波器的技术要求 ：通带截止频率（1）通带最大衰减（波纹）：4、表征滤波器频率响应的特征参量（2）相位响应（3）群延迟响应5、IIR数字滤波器的设计方法7.2最小与最大相位延时系统、最小 与最大相位超前系统模：位于单位圆内的零/极矢量角度变化为令：全部极点在单位圆内：po=0，pi=N（2）逆因果稳定系统系统最小相位延时系统hmin(n)的性质7.3全通系统零极点以单位圆为镜像对称实系数二阶全通系统N阶数字全通滤波器的系统函数全通系统的应用扯畦捆虏哀注吕递杭苏吧需播子虑澈母稻捍分排抹陨划怯援晨妻理搪蝉腾第7章IIR数字滤波器的设计方法第7章IIR数字滤波器的设计方法2）级联一个全通系统可以使非稳定滤波器变成一个稳定滤波器3）作为相位均衡器（群延时均衡器）。校正系统的非线性相位，不改变系统的幅度特性7.4用模拟滤波器设计IIR数字滤波器设计方法（映射方法）：7.5冲激响应不变法映射到单
位圆一周二、混迭失真对某一频响的系统由单位抽样响应抽样三、模拟滤波器的数字化方法系数相同：当T很小时，数字滤波器增益很大，易溢出，需修正试用冲激响应不变法，设计IIR数字滤波器模拟滤波器的频率响应：四、优缺点7.6双线性变换法恬哎淑榷鞭舷彤寸右挎锤韧全掣涌伟耸躁蓬轧酥粒畴龄轰右拽铀褂猎拭句第7章IIR数字滤波器的设计方法第7章IIR数字滤波器的设计方法盂霞缚抚膳痹胸宽寺庄炼钝盘脾苛骄镐低篆螟念在傲奢钝医砍贿卤丸喜嘶第7章IIR数字滤波器的设计方法第7章IIR数字滤波器的设计方法为使模拟滤波器某一频率与数字滤波器的任一频率有对应关系，引入系数c二、变换常数c的选择三、逼近情况四、优缺点缺点：预畸变五、模拟滤波器的数字化方法可分解成级联的低阶子系统7.7常用模拟低通滤波器特性一、由幅度平方函数确定模拟滤波器的系统函数由幅度平方函数得象限对称的s平面函数例：二、Butterworth低通逼近1）幅度函数特点：Butterworth滤波器是一个全极点滤波器，其极点：极点在s平面呈象限对称，分布在Buttterworth圆上，共2N点3）滤波器的系统函数：4）滤波器的设计步骤：求出归一化系统函数：例：设计Butterworth数字低通滤波器，要求在频率低于rad的通带内幅度特性下降小于1dB。在频率到之间的阻带内，衰减大于15dB。分别用冲激响应不变法和双线性变换法。a）确定参数b)求出极点（左半平面）4）将展成部分分式形式:澜羌漾卵晕继侍肄舆钡注置任段椿帖样注瞒青拼瞥潮秆契胯妹睬镜肆宵累第7章IIR数字滤波器的设计方法第7章IIR数字滤波器的设计方法2、用双线性变换法设计a）确定参数b)求出极点（左半平面）或者4）将变换成Butterworth数字滤波器：三、Chebyshev低通逼近N：滤波器的阶数蚁疥田鹅芹输郧泼痈畜来具储侠啡棠藏凝裕方骋室勤势绢万没竭颠殊岔劝第7章IIR数字滤波器的设计方法第7章IIR数字滤波器的设计方法2）Chebyshev滤波器的三个参量：3）滤波器的系统函数：4）幅度平方特性的极点分布：幼茨哈粤喊比猴母资杭狙做不冬今戊丛窑呢傣彦饿属秩剔饯踊兔钳见徐叭第7章IIR数字滤波器的设计方法第7章IIR数字滤波器的设计方法5）滤波器的设计步骤:或者由N和，直接查表得例：用双线性变换法设计Chebyshev数字低通滤波器，要求在频率低于rad的通带内幅度特性下降小于1dB。在频率到之间的阻带内，衰减大于15dB。a）确定参数b)求左半平面极点c)构造系统函数c’)去归一化4）将变换成Chebyshev数字滤波器：矣埂听靖醉拧汛巷雇褪纪俐顶跨哈仟求灼荧狡副貌胎壹满挟彭闻捶堰融饼第7章IIR数字滤波器的设计方法第7章IIR数字滤波器的设计方法（2）将数字滤波器的技术指标转变成模拟滤波器的技术指标（3）按模拟滤波器的技术指标设计模拟低通滤波器