国产在线中文字幕亚洲,一区视频国产精品观看,欧美日韩国产高清片,久久久久久AV无码免费网站,亚洲无码一二三四五区,日韩无码www.,sese444

您好,歡迎來到維庫電子市場網(wǎng) 登錄 | 免費(fèi)注冊

有限沖激響應(yīng)�(shù)字濾波器
閱讀�3738�(shí)間:2018-06-12 17:21:00

有限沖激響應(yīng)�(shù)字濾波器(finite impulse re?sponse digital filter) �(shù)字濾波器的單位沖激響應(yīng)h(n)只含有有限�(gè)非零樣值的一類濾波器,簡記為FIR。它的一般實(shí)�(xiàn)為非遞歸型結(jié)�(gòu),故也稱為非遞歸型數(shù)字濾波器�

定義

  有限沖擊響應(yīng)�(shù)字濾波器具有�(wěn)定的特性,易于直接根據(jù)脈沖響應(yīng)技�(shù)條件�(jìn)行設(shè)�(jì);可以在逼近任意幅度特性的同時(shí),實(shí)�(xiàn)對稱的脈沖響�(yīng);可以實(shí)�(xiàn)�(yán)格的線性相位特�。由于它具有以上諸優(yōu)�(diǎn),所以在�(shù)�(jù)通信和數(shù)字通信系統(tǒng)�,有著廣泛的�(yīng)��
  有限沖激響應(yīng)�(shù)字濾波器的設(shè)�(jì),主要是使轉(zhuǎn)移函�(shù)H(z)在單位圓上的值H(e)逼近給定的幅度特�。常用的�(shè)�(jì)方法有:窗函�(shù)�、頻率采樣法和等波紋�(jī)助優(yōu)化設(shè)�(jì)法等。有限沖激響應(yīng)�(shù)字濾波器可用乘法累加器或通用�(shù)字信號處理器(DSP)�(shí)�(shí)�(shí)�(xiàn)�

�(shù)字濾波器

  對單位沖激的輸入信號的響應(yīng)為有限長序列的數(shù)字濾波器。它的主要特�(diǎn)是具有精確線性相位特�。有限沖激響應(yīng)�(shù)字濾波器一般實(shí)�(xiàn)為非遞歸型結(jié)�(gòu),因此,又稱為非遞歸型數(shù)字濾波器。非遞歸型濾波器具有�(wěn)定的特�,而且,運(yùn)算有限字長所�(chǎn)生的輸出噪聲也較�。按所處理信號的類型可分為一維有限沖激響應(yīng)�(shù)字濾波器和二維或多維有限沖激響應(yīng)�(shù)字濾波器�
  �(shù)字濾波器(digitalfilter)通過對數(shù)字信號的�(yùn)算處理,改變信號頻譜,完成濾波作用的算法或裝�。它可以用計(jì)算機(jī)軟件或大�(guī)模集成電路硬件實(shí)�(shí)�(shí)�(xiàn)�
  原理�(shù)字濾波器是一�(gè)離散�(shí)間系�(tǒng)。線性、時(shí)不變�(shù)字濾波器是最基礎(chǔ)的數(shù)字濾波器,其特性可描述為:�(shè)�(shù)字濾波器的輸入和輸出信號序列分別可以由x(n),y(n),{n=0�1�2…}表示�
  分類�(shù)字濾波器按其單位沖激響應(yīng)h(n)性質(zhì)分類,有有限沖激響應(yīng)�(shù)字濾波器(FIR)和無限沖激響應(yīng)�(shù)字濾波器(IIR)之分。有限沖激響應(yīng)�(shù)字濾波器(FIR)一般輸出和輸入間無反饋路徑,亦稱非遞歸型濾波器,特性穩(wěn)�。無限沖激響應(yīng)�(shù)字濾波(IIR)輸入間有反饋路徑,故稱遞歸型濾波器,在系數(shù)取值不�(dāng)�(shí)可能引起振蕩�
  �(shù)字濾波器還可以按其所處理信號類型分類,分為一維數(shù)字濾波器和二維或多維�(shù)字濾波器。一維數(shù)字濾波器處理單變量函�(shù)信號序列,例�,語音信號、時(shí)間函�(shù)的抽樣�。二維或多維�(shù)字濾波器處理兩�(gè)變量或多�(gè)變量的函�(shù)信號序列,例�,二維圖像的離散信號是平面坐�(biāo)的抽樣值�
  一般模擬濾波器是因果的、線性的和時(shí)不變�。也就是說,模擬濾波器在某一給定�(shí)刻的響應(yīng)與在此時(shí)刻以后的激�(lì)無關(guān)(因果性);對單�(gè)或多�(gè)激�(lì)信號的響�(yīng)滿足線性條件(線性);內(nèi)部參�(shù)不隨�(shí)間而變�(�(shí)不變�。而數(shù)字濾波器則可以實(shí)�(xiàn)為因果的或非因果�,線性的或非線性的、時(shí)不變的或�(shí)變的。這就是數(shù)字濾波器具有靈活�、多變性和適應(yīng)性的特點(diǎn),它可以�(shí)�(xiàn)模擬濾波器所不能�(shí)�(xiàn)的功��
  使用方法通信信號源常是連續(xù)�(shí)間信�,例�,語音信號和圖像信號。應(yīng)用數(shù)字濾波器處理此類信號�(shí),須先對所處理的信號�(jìn)行限帶、抽樣和�-�(shù)變換,然后�(jìn)行數(shù)字濾泀數(shù)字濾波器輸入信號的抽樣率�(yīng)大于被處理信號帶寬的兩�。這是�?yàn)�?shù)字濾波器的幅頻響�(yīng)是以抽樣率為間隔呈周期重�(fù)的特性,并且是以折疊頻率(1/2抽樣頻率�(diǎn))呈鏡像對�。為了保證濾波后輸出頻譜不發(fā)生混�,必須滿足上述抽樣率要求。為得到輸出為連續(xù)�(shí)間信�,數(shù)字濾波器的輸出須�(jīng)�(shù)模變換和平滑濾波�
  �(shè)�(jì)�(shù)字濾波器的設(shè)�(jì)理論和設(shè)�(jì)方法已很成熟。有限沖激響應(yīng)�(shù)字濾波器可以�(shí)�(xiàn)�(yán)格的線性相位特�,并且保證穩(wěn)�。無限沖激響應(yīng)�(shù)字濾波器�(shè)�(jì)�(shí),應(yīng)考慮�(wěn)定性問�,其�(zhuǎn)移函�(shù)的極�(diǎn)必須保證位于Z平面的單位圓�(nèi)。由于應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助�(yōu)化設(shè)�(jì)和仿真技�(shù),目前,可以�(yīng)用數(shù)字濾波器�(shè)�(jì)軟件�,根�(jù)給定技�(shù)指標(biāo),在�(jì)算機(jī)上自�(dòng)化設(shè)�(jì),給出滿足要求的�(shè)�(jì)�(jié)果�
  �(shí)�(xiàn)和應(yīng)用隨著大�(guī)模和超大�(guī)模集成電路技�(shù)的�(jìn)�,數(shù)字濾波器的實(shí)�(shí)硬件�(shí)�(xiàn)也發(fā)展得很快。原先應(yīng)用存儲器和加法器�(shí)�(xiàn)�,現(xiàn)在可以用單片微處理器�(shí)�(xiàn)。要求處理速度較高,運(yùn)算量較大的可以用單片通用高速數(shù)字信號處理器(DSP)(含有乘法器)�(shí)�(shí)�(shí)�(xiàn)。高速或�(yùn)算量大的可以用陣列處理器�(shí)�(xiàn)。產(chǎn)量大、小型化要求高的還可以設(shè)�(jì)成專用集成電�(ASIC)�(shí)�(xiàn)�
  由于�(shù)字濾波器具有高精�、高�(wěn)定性、高可靠�、可�(fù)�、無介入衰耗,以及可實(shí)�(xiàn)�(yán)格的線性相�,所以在通信工程中有非常廣泛的應(yīng)用�

例子

  一維有限沖激響應(yīng)�(shù)字濾波器 又稱一維非遞歸型數(shù)字濾波器,處理單變量信號序列。其輸出y(n)可以直接由輸入序列x(n)和單位沖激響應(yīng)序列h(n)褶積而得
  y(n)=n(k)x(n-k)
  式中N為數(shù)字濾波器單位沖激響應(yīng)長度。單位沖激響應(yīng)h(n)的z變換H(z)為有限沖激響應(yīng)�(shù)字濾波器的轉(zhuǎn)移函�(shù)
  H(z)=n(n)z
  一維有限沖激響應(yīng)�(shù)字濾波器�(shí)�(xiàn)為非遞歸型結(jié)�(gòu)?!∮邢逈_激響應(yīng)�(shù)字濾波器的設(shè)�(jì),主要是使轉(zhuǎn)移函�(shù)在單位圓上的�
  H()=n(n)z
  逼近一�(gè)理想幅度響應(yīng)Hd()。設(shè)�(jì)一維有限沖激響應(yīng)�(shù)字濾波器常用的方法有:窗函數(shù)�、頻率采樣法和等波紋�(jī)助優(yōu)化設(shè)�(jì)��
  窗函�(shù)法 �(shè)�(jì)有限沖激響應(yīng)�(shù)字濾波器最直接的方法就是把無限沖激響應(yīng)序列截短,得到有限長度的沖激響應(yīng)。設(shè)所要求的理想頻率響�(yīng)為Hd(),其單位沖激響應(yīng)Hd(n)為Hd()的傅里葉反變�。Hd(n)是非因果無限長序�。為使得所�(shè)�(jì)的數(shù)字濾波器的有限沖激響應(yīng)h(n)逼近hd(n),采用對hd(n)加窗的方法,即令
  h(n)=hd(n)w(n)
  式中w(n)為有限長度窗序列。由褶積定理可求得所�(shè)�(jì)的濾波器的頻率響�(yīng)�
  (5)
  式中W()為窗序列w(n)的頻譜函�(shù)。選取適�(dāng)?shù)拇靶蛄锌梢缘玫綄硐腩l率響�(yīng)Hd()的較佳逼近。常用的窗序列有矩形窗:
  (6)
  漢寧窗:
  (7)
  海明窗:
  (8)
  布萊克曼窗:
  (9)
  凱塞窗:
  式中α為控制主瓣寬度和旁瓣電平的設(shè)�(jì)參數(shù)�
  �
  I(·)表示零階貝塞爾函�(shù)。圖2為上述五種窗函數(shù)的曲�。附表列出上述五種窗函數(shù)的性能參數(shù)�
  除上述所列的五種窗函�(shù)�,尚有其他類型的窗函�(shù)。一般窗序列函數(shù)均可表示為閉函數(shù)形式,便于設(shè)�(jì)�(yīng)�?!☆l率采樣法 頻域逼近的一種設(shè)�(jì)方法。由于有限長度沖激響應(yīng)序列可以由同樣長度的頻域抽樣值地確定,因�,對理想頻率響應(yīng)可以在頻域取等間隔抽樣插入逼近。利用過渡帶抽樣值設(shè)為待定變量的自由�,應(yīng)用線性規(guī)劃優(yōu)化方法可以求得對理想頻率響應(yīng)的逼近�
  等波紋機(jī)助優(yōu)化設(shè)�(jì)法 利用等波紋逼近方法,使逼近函數(shù)在整�(gè)頻率域內(nèi)與理想頻率響�(yīng)的誤差為最�,然后用雷麥茲法求解。這種方法雖然�(jì)算較�(fù)�,但主要是利用�(jì)算機(jī)輔助�(shè)�(jì),設(shè)�(jì)效率較高、效果較好。線性相位有限沖激響應(yīng)�(shù)字濾波器的缺�(diǎn)是時(shí)延較�,如果不要求線性相位特�,可以設(shè)法將�(zhuǎn)移函�(shù)在單位圓外的零點(diǎn)反演到單位圓�(nèi),設(shè)�(jì)成具有較小時(shí)延的最小相位有限沖激響應(yīng)�(shù)字濾波器�
  二維有限沖激響應(yīng)�(shù)字濾波器 通稱二維非遞歸型�(shù)字濾波器,用以處理二維數(shù)字信號序�。其輸出可以由輸入的二維信號序列x(m,n)與單位沖激響應(yīng)序列h(m,n)�(jìn)行二維離散褶積求�
  式中N1和N2分別為數(shù)字濾波器單位沖激響應(yīng)的維長度。單位沖激響應(yīng)h(m,n)的二維z變換H(z1,z2)為二維非遞歸型數(shù)字濾波器的轉(zhuǎn)移函�(shù)
  二維非遞歸型�(shù)字濾波器與一維非遞歸型數(shù)字濾波器有相似之�。設(shè)�(jì)方法主要有窗函數(shù)�、變換法和等波紋�(jī)助設(shè)�(jì)法等。窗函數(shù)法的二維窗序列w�(m,n)可以由一維窗序列wI(k)�(dǎo)�
  窗函�(shù)法設(shè)�(jì)簡便,且不限于設(shè)�(jì)零相位數(shù)字濾波器。變換法是用變量代替法將一維零相位非遞歸型�(shù)字濾波器變換為二維非遞歸型數(shù)字濾波器�
  這種�(shè)�(jì)方法比較�(fù)�,且只限于設(shè)�(jì)零相位濾波器。等波紋�(jī)助設(shè)�(jì)法可以設(shè)�(jì)具有特性的非遞歸型�(shù)字濾波器�

維庫電子通,電子知識,一查百��

已收錄詞�162542�(gè)