数字信号处理吴镇扬DSP_CH5

1、第第5 5章章 数字信号处理系统的实现数字信号处理系统的实现 4.1 数字滤波器的结构数字滤波器的结构4.1.2 数字网络的信号流图数字网络的信号流图z1x(n)x(n1 )x(n)aax(n)x2(n)x1(n)x1(n) x2(n)x(n)x(n1 )x(n)x2(n)x1(n)x1(n) x2(n)z1ax(n)a三种基本运算的流图5.1.2 IIR滤波器的结构滤波器的结构直接型结构z1z1z1bN1bNb2b1b0 x(n)x(n1 )x(n2 )x(n N)z1z1z1aN1aNa2a1y(n)y(n1 )y(n2 )y(n N)直接型的变形结构x(n)y(n)z1z1z1aN1aN

2、a2a1z1z1z1bN1bNb2b1b0y2(n)y2(n1 )y2(n2 )y2(n N)直接型结构x(n)y(n)z1z1z1aN1aNa2a1bN1bNb2b1b0级联型结构x(n)y(n)z1z11121112101z1z11K2K1K2K0KAKjjzHAzH1)()(2211221101)(zzzzzHjjjjjj并联型结构并联型结构x(n)11z121z101111Fz12Fz10F1Fz1A1A0p1y(n)FiiiiiEiiizzzzpAAzH1221111011011)(5.1. 3 FIR滤波器的结构滤波器的结构直接型（直接型（卷积型结构，也称为横截型结构）z1x(n)

3、h(0)h(1)z1h(2)h(N3 )z1h(N2 )z1h(N1 )y(n)10)()(NnnznhzH10)()()(Nmmnxmhny级联型级联型x(n)y(n)z1z1a11a21a01z1z1a12a22a02z1z1a1Ma2Ma0M10122110)()()(NnMiiiinzazaaznhzH第一类线性相位网络结构第一类线性相位网络结构x(n)y(n)z1z1z1z1z1z1z1h(0)h(1)h(2)h(N/21)x(n)y(n)z1z1z1z1z1z1h(0)h(1)h(2)h(N1)/2)N 偶数N 奇数)1()(nNhnh第二类线性相位网络结构第二类线性相位网络结构x

4、(n)y(n)z1z1z1z1z1z1z1h(0)h(1)h(2)h(N/21)x(n)y(n)z1z1z1z1z1z1h(0)h(1)h(2)h(N1)/2)N 偶数N 奇数111111111)1()(nNhnh频率采样型频率采样型z1z1H(0)H(1)y(n)1 / Nz1H(N1) z Nx(n)0NW1 NW1 NNW 1011)(1)1 ()(NkkNNzWkHNzzH梳状滤波器x(n)yc(n) z No|Hc(e j)|2 / N频率采样修正结构y(n)z N r NH(0)1 / Nz 1H1(z)H2(z)HN / 21(z)rH(N / 2)z 1 r修正1011)(1)

5、1 ()(NkkNrNNzrWkHNzrzH零、极点向内收缩到半径为r的圆上，r稍小于11011)(1)1 ()(NkkNNNzrWkHNzrzHr1，Hr(k)=H(k)2211101*11)(12cos211)(1)(1)(1)()(zrzkNrzaazWrkHzrWkHzrWkNHzrWkHzHkkkNkNkNNkNk）（Hk(z)和HN-k(z)h(n)是实序列)(Re2)(Re210kNkkWkrHakHa谐振频率为k=2k/N的有限Q值的谐振器z1 r2z1a0ka1kkNr2cos212/101)2/()(1)0()(z rNHzHz rHzHNN为偶数时，有一对实根z=r， 除二阶网络外尚有两个对应的一阶网络12/12/0)()()(1)1 ()(NkkNNNzHzHzHNzrzH N为奇数时，只有一个实根z=r，对应于一个一阶网络H0(z)2/ )1(10)()(1)1 ()(NkkNNzHzHNzrzH快速卷积型快速卷积型x(n)L 点FFTX(k)H(k)L 点FFTh(n)X(