第05章 IIR数字滤波器的设计《数字信号处理》程配清版课件.pdf

第5章 IIR数字滤波器设计 第5章 IIR数字滤波器设计 5.1 数字滤波类型与指标 5.2 模拟滤波器设计 5.3 设计IIR滤波器的脉冲响应不变法 5.4 设计IIR滤波器的双线性变换法 5.5 设计IIR数字滤波器频率变换法 5.6 数字陷波器设计 5.7 IIR数字滤波器的计算机辅助设计 5.1 数字滤波类型与指标 滤波的目的 为了压制输入信号的某些频率成分，从而改变信 号频谱中各频率分量的相对比例 广义滤波包括对信号的检测与参量的估计 信号的检测:确定在干扰背景中信号是否存在 信号参量的估计:为识别信号而确定信号的某一个或 某几个参量的估值 滤波技术包括: 滤波器设计:根据给定滤波器的频率特性， 求得满足该特性的传输函数， 滤波过程的实现：获得传输函数后，以何种 方式达到对输入信号的进行滤波的目的 1.数字滤波器的频率特性 数字滤波器 具有某种特定频率特性的线性时不变系统 广义上，任何线性时不变离散系统都是一个 数字滤波器 设计数字滤波器的任务 寻求一个因果稳定的线性时不变系统，使其 系统函数H (z)具有指定的频率特性 ∞ H ( e j ω ) H ( z ) z e j ω ∑ h ( n ) e j ωn n 0 ∞ H ( e j ω ) H ( z ) z e j ω ∑ h ( n ) e j ωn n 0 对因果稳定的线性时不变系统： H (z):系统函数 h (n) :滤波器的单位脉冲响应 H ( e j ω ) :滤波器的传输函数 H ( e j ω ) H (ω ) e j ϕ ( ω ) H (ω ) Re 2 [ H ( e j ω )] + Im 2 [ H ( e j ω )] Im[ H ( e j ω )] ( ) arctg ϕ ω j ω Re[ H ( e )] H (ω ) ：幅度响应 ϕ (ω ) ：相位响应 DF按频率特性分类 可分为低通、高通、带通、带阻和全通 特点为 •频率变量以数字频率 表示 ω (ω ΩT Ω f ) ω s 其中 模拟角频率，T抽样时间间隔，f 抽样频率 Ω Ω s ω 2πf ⋅T 2π 数字频率以 2π s 周期s ω ≤ω / 2 π 频率特性只限于 ω ≤π