《数字信号处理 Digital Signal Processing》课程教学资源（PPT课件讲稿）第六章 数字滤波器的基本结构

第六章 数字滤波器的基本结构

第六章 数字滤波器的基本结构

本章目录 数字滤波器的基本概念 无限脉冲响应滤波器的结构 有限脉冲响应滤波器的结构

2 本章目录 ◼ 数字滤波器的基本概念 ◼ 无限脉冲响应滤波器的结构 ◼ 有限脉冲响应滤波器的结构

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。 数字滤波器的实现方法 在专用数字信号处理硬件电路上实现 通过编写程序在计算机上实现

3 ◼ 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。 ◼ 数字滤波器的实现方法： ◼ 在专用数字信号处理硬件电路上实现 ◼ 通过编写程序在计算机上实现 6.1 引言

62数字滤波器的基本概念 数字滤波器的描述 数字滤波器的分类

4 ◼ 数字滤波器的描述 ◼ 数字滤波器的分类 6.2 数字滤波器的基本概念

621数字滤波器的描述 个数字滤波器可以用差分方程来描述: M y(m)=∑ay(nk)+∑bx(m-k) k=0 对应的系统函数: ∑b=6 H(二)= Y(= k=0 X(=) N k a,2

5 ◼ 一个数字滤波器可以用差分方程来描述： 1 0 ( ) ( ) ( ) N M k k k k y n a y n k b x n k = = = − + −   ◼ 对应的系统函数： 0 1 ( ) ( ) ( ) 1 M k k k N k k k b z Y z H z X z a z − = − = = = −   6.2.1 数字滤波器的描述

实现数字滤波器的三种基本运算单元 加法器 单位延迟器 常数乘法器 基本的单元两种表示法: 方框图法 信号流图法

6 ◼ 实现数字滤波器的三种基本运算单元： ◼ 加法器 ◼ 单位延迟器 ◼ 常数乘法器 ◼ 基本的单元两种表示法： ◼ 方框图法 ◼ 信号流图法

基本运算单元表示法 r(n Don 相加(m) x1(m)+x2() rI( x1(n)+x2(m) 单位延迟场) r(n x(n2-1) 乘系数() a ax(n) x(n)a arin (a)方框图表示 (b)流图表示 7

7 基本运算单元表示法

数字滤波器表示法 差分方差: y(m)=a1y(n-1)+a2y(n-2)+bx(m) bo x(n)o-D yn) x(n) yn) (a)方框图结构 (b)流图结构

8 1 2 0 y n a y n a y n b x n ( ) ( 1) ( 2) ( ) = − + − + ◼ 差分方差： 数字滤波器表示法

622数字滤波器的分类 经典滤波器 假定输入信号中有用成分和希望滤除的 成分各占不同的频带,通过一个合适的选 频滤波器可以滤除干扰成分。 但是如果信号和噪声的频谱相互重叠, 经典滤波器就无法将信号与噪声区分开。 现代滤波器 利用信号和噪声的统计特征,从干扰中 提取最佳地提取信号

9 6.2.2 数字滤波器的分类 ◼ 经典滤波器 假定输入信号中有用成分和希望滤除的 成分各占不同的频带，通过一个合适的选 频滤波器可以滤除干扰成分。 但是如果信号和噪声的频谱相互重叠， 经典滤波器就无法将信号与噪声区分开。 ◼ 现代滤波器 利用信号和噪声的统计特征，从干扰中 提取最佳地提取信号

从功能上分类 低通滤波器 ■高通滤波器 带通滤波器 带阻滤波器 10

10 ◼ 低通滤波器 ◼ 高通滤波器 ◼ 带通滤波器 ◼ 带阻滤波器 从功能上分类