数字信号处理程佩青第三版课件
第六章 IIR滤波器的设计
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主要内容
理解数字滤波器的基本概念
了解最小相位延时系统理解全通系统的特点及应用
掌握冲激响应不变法掌握双线性变换法 掌握Butterworth、Chebyshev低通滤波器的特点 了解利用模拟滤波器设计IIR数字滤波器的设计过程 了解利用频带变换法设计各种类型数字滤波器的方法
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6.1 引言数字滤波器： 是指输入输出均为数字信号，通过一定运算 关系改变输入信号所含频率成分的相对比例或者 滤除某些频率成分的器件。
优点：高精度、稳定、体积小、重量轻、灵活，不要 求阻抗匹配，可实现特殊滤波功能
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1、滤波器的基本概念
(1) 滤波器的功能滤波器的功能是对输入信号进行滤波 以增强所需信号部分，抑制不要的部分。
a) 时域说明 b) 频域说明
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(2) 四种基本的滤波器四种基本滤波器为低通(LP)、高通 (HP)、带通(BP)和带阻滤波器(BRF):
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(3) 四种基本滤波器的数字表示H ( e j )
低通 2π πH ( e j )
π
2π
ω
高通 2π π
H ( e j )
π
2π ω
带通 2π π
H ( e j )
π
2π ω
带阻 2π π π 2π ω
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2、LP到其他滤波器的变换
由LP实现的HP
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LP实现的BP
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LP实现的BRF
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3、 滤波器的性能指标
带宽：当幅度降低到0.707时的宽度称为滤波器的带宽(3dB带宽)
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通带、阻带与过渡带：信号允许通过的频带 为通带，完全不允许通过的频带为阻带，通 带与阻带之间为过渡带。
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滚降与滚降率：滤波器幅频特性在过渡 带的衰减和衰减速度称为滚降与滚降率。
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阻带衰减：输入信号在阻带的衰减量
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带内平坦度：通带和阻带内的平坦程度
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4、数字滤波器的设计步骤 数字滤波器的设计三个步骤:(1) 按要求确定滤波器的性能参数；
(2) 用一个因果稳定的离散线性移不变系统的系 统函数去逼近去逼近这一性能要求；(3) 用有限精度的运算实现；实现可以采用通用 计算机，也可以采用DSP。
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5、数字滤波器的技术要求
选频滤波器的频率响应：
H (e ) H (e ) ej
j
j
j ( j )
H (e ) 为幅频特性：表示信号通过该滤波器后各频率成分的衰减情况
( j ) 为相频特性：反映各频率成分通过滤波器后在时间上的延时情况
