毕业论文

打赏
当前位置: 毕业论文 > 电子通信 >

FIR数字滤波器的MATLAB设计+文献综述(4)

时间:2017-02-13 12:52来源:毕业论文
线性系统对信号频谱的这种加工,可以有意识地用来按照人们的需要改变信号的频谱结构。这就是所谓频率滤波,是信号处理的一种方法。此时,人们也往


线性系统对信号频谱的这种加工,可以有意识地用来按照人们的需要改变信号的频谱结构。这就是所谓频率滤波,是信号处理的一种方法。此时,人们也往往称此系统为滤波器。
由于计算机和人规模集成电路技术的进步,依靠传统的模拟电路来实现的电子系统已不适应。现在都在开始采用数字化技术,传统的模拟滤波器,正在被数字滤波器所代替,数字滤波器的输入是个数字序列,输出是另一个数字序列。从本质上说它只是一个序列的运算加工过程,但另方面因为它是一个离散系统,而一个离散系统具有一定的频率响应特性,适当地控制离散系统结构使其频率特性满足一定的要求,就可以起到和模拟滤波器同样的作用。但数字滤波器却具有精度高,可靠性强,灵活性大,适应范围广(在甚低频范围),快速等优点。而且可以分时复用,同时处理若干不同信号,因此已得到越来越广泛的应用。
一个离散的时间系统,当它的系统函数确定后就可以根据H(Z)写出输出和输入关系的差分方程来,再用计算机根据不同的输入序列情况求出其相应的输出序列。数字滤波器是一个具有指定频率特性的离散系统,因此它的设计就在于确定它的系统函数。在找到能满足频率特性要求的系统函数后,就可以用硬件或软件来实现,硬件实现就是用数字电路制成的运算单元(延时器,加法器等)按框图联接成专用的处理机,软件实现就是按差分方程写出计算机的计算程序,然后用计算机完成,在数据处理中,主要依靠计算机来实现数字滤波。
   数字滤波器是一个离散的系统。它可以对输入的离散信号进行一系列运算处理,从输入的信号中获得所需要的信息。数字滤波器的系统函数通常表示为
                               (2.1)   
    数字滤波器分为有限冲激响应数字滤波器,即FIR数字滤波器和无限冲激响应,即IIR数字滤波器。从公式的角度来看,FIR数字滤波器的  始终为零;IIR数字滤波器 至少有一个非零。
实现数字滤波器的方法一般有两种:一种是利用计算机的程序编译,从而仿真实现;另一种是利用硬件来实现。实现一个数字滤波器一般需要三个基本的运算单元:加法器、延时器和乘法器。
设计一个数字滤波器的一般步骤为:
(1)按所给要求确定滤波器的性能;
(2)用一个因果稳定的离散线性时不变的系统函数逼近此性能的要求;
(3)利用算法来实现这个系统函数;
(4)利用计算机仿真或硬件来实现。

2.2 IIR数字滤波器的结构
     IIR数字滤波器是一种离散时间系统,其系统函数为
                    (2.2)
假设M≤N,当M>N时,系统函数可以看作一个IIR的子系统和一个(M-N)的FIR子系统的级联。IIR数字滤波器的设计实际上是求解滤波器的系数 和 ,它是数学上的一种逼近问题,即在规定意义上(通常采用最小均方误差准则)去逼近系统的特性。如果在S平面上去逼近,就得到模拟滤波器;如果在z平面上去逼近,就得到数字滤波器。
无限长单位冲激响应滤波器,即IIR数字滤波器具有下面几个特点:
(1)    系统的单位冲激响应为无限长的;
(2)    系统函数在有限z平面上有极值点;
(3)    结构上是递归型的。 FIR数字滤波器的MATLAB设计+文献综述(4):http://www.751com.cn/tongxin/lunwen_2868.html
------分隔线----------------------------
推荐内容