精品课程《数字信号处理》ppt课件

1、7.3.3 窗函数法的设计步骤窗函数法的设计步骤1给定希望逼近的频率呼应函数 ； jd()He2 ；jjdd1( )()d2nh nHee3阻带最小衰减窗 外形 ( )w n过渡带宽窗序列的长度N在保证阻带衰减满足要求的情况下，尽量选择主瓣窄的窗函数。 4 ； d( )( ) ( )01h nh n w nnN5由 求FIR滤波器的频率呼应 ，检 验能否满足设计要求，如不满足，需重新设计。 ( )h n()jH e例例jjd,0()0,cceHe(1) 求出 ，并画出 的曲线。( 设 )(nh)(lg20jeH5 . 0c请选择适宜的窗函数及N来设计一个线性相位低通滤波器 851要求其最小阻带

2、衰减为-45dB，过渡带宽为)(lg20jeH(2) 保管原有轨迹，画出用另几个窗函数设计时 的曲线。 解解最小阻带衰减为-45dB 查表查表汉明窗 过渡带宽8515186 . 6N43N 汉明窗 )(12cos46. 054. 0)(nRNnnwN那么( )0.540.46cos( )21Nnw nRn43N 解解最小阻带衰减为-45dB 查表查表sin 0.5(21)0.540.46cos,042( )( ) ( )21(21)0,dnnnh nhn w nnn其他 值212/ ) 1( N，jjsin()1( )d2()cccncdcnh neen( )0.540.46cos( )21N

3、nw nRnc0.5汉明窗设计 矩形窗设计 汉宁窗设计 7.3.4 窗函数法计算中的优、缺陷窗函数法计算中的优、缺陷缺陷：阻带和阻带截止频率不易控制。优点：简单、方便，窗口函数大多有闭合公式可查，性能、 参数有表格供参考。第第7章章 有限长单位脉冲呼应数字滤波器的设计方法有限长单位脉冲呼应数字滤波器的设计方法 引引 言言 线性相位滤波器的特点线性相位滤波器的特点 窗函数法设计窗函数法设计FIR数字滤波器数字滤波器 IIR和和FIR数字滤波器的比较数字滤波器的比较7.5 IIR和和FIR数字滤波器数字滤波器滤波器设计过程中思索的要素线性相位要求 滤波器的类型计算工具滤波器的实时性本钱一、在没有线

4、性相位要求，其他技术目的一样时 IIR有优势IIR滤波器可以用较少的阶数来满足目的 缘由：IIR滤波器有反响环节优势：阶数少 存储单元少、运算次数少，经济性好 少5-10倍实例：设计阻带衰减为-20dB的滤波器FIR滤波器 33阶切比雪夫IIR 4、5阶二、在对线性相位有严厉要求时 FIR有优势IIR滤波器本身做不到严厉线性相位缘由：IIR滤波器的选择性越好，相位非线性越严重处理方法：IIR滤波器 + 全通网络 会大大添加滤波器阶数实践运用中相位要求不敏感 采用IIR滤波器，经济高效相位要求高 采用FIR滤波器用于 等波形携带信息的系统数据传输图像信号处置三、实现构造FIR滤波器 主要非递归构造稳定有限精度运算误差小IIR滤波器 必需 递归构造保证极点在单位圆内，系统才稳定有限精度运算，有时会引起寄生振荡四、运算速度IIR滤波器 没有快速算法FIR滤波器 有限长，可以用FFT，运算速度快 h n五、设计工具IIR滤波器 可利用模拟滤波器设计的有效闭合公式、数据 和表格，计算量小，对计算工具要求不高；FIR滤波器 要借助计算机，普通没有现成的设计公式，只 有计算程序，即使窗函数法，有计算窗函数的 公式，但没有计算通带、阻带衰减的显式表达式六、能实现的滤波器的种类IIR滤波器 主要设计规格化的、频率特性为分段常数的标 准滤波器高