數字濾波器的設計及實現_第1頁
數字濾波器的設計及實現_第2頁
數字濾波器的設計及實現_第3頁
全文預覽已結束

下載本文檔

版權說明：本文檔由用戶提供并上傳，收益歸屬內容提供方，若內容存在侵權，請進行舉報或認領

文檔簡介

數字濾波器的設計及實現數字濾波器是數字信號處理中常用的一種濾波器，它的作用是對數字信號進行濾波處理，可以去除高頻噪聲、降低信號中頻率成分、增強信號。

數字濾波器可以分為有限長和無限長兩種，有限長濾波器的輸入和輸出信號都是有限長的，無限長濾波器輸入信號是無限長的，但是輸出信號是有限長的。在實際應用中，有限長濾波器的應用更加廣泛。

數字濾波器的設計需要考慮濾波器的特性和性能指標，例如阻帶衰減、通帶幅度響應、群延遲、相位線性等。以下將介紹數字濾波器的設計及實現具體步驟。

I.確定濾波器的類型

常見的數字濾波器有低通、高通、帶通和帶阻四種類型。在濾波器設計中，首先需要確定所需濾波器類型。例如，需要去除高頻噪聲，則可以選擇低通濾波器；需要去除低頻成分，則可以選擇高通濾波器。

II.確定濾波器性能指標

另一個重要的因素是確定濾波器的性能指標。在確定性能指標的同時，需要對應用的信號做出充分的分析，確定所需的頻率響應特性。

性能指標通常包括：通帶增益、截止頻率、阻帶衰減、通帶紋波等。這些指標都是用于評價濾波器的性能和可靠性的重要特征，通常需要在濾波器設計的早期確定。

III.選擇常見的數字濾波器

對于一般的濾波器設計，可以從常用的數字濾波器中選擇一個進行優化，比如利用IIR（InfiniteImpulseResponse）結構的雙二階Butterworth濾波器是常用的數字濾波器之一，它的通帶幅度響應為1，阻帶幅度響應為0，剩余的幅度響應過渡區域平滑連續，是濾波器設計中最為常用的一種。

IV.計算濾波器系數

一旦確定了濾波器類型和性能指標，就可以開始計算濾波器系數，系數通常通過設計軟件進行計算。

IIR濾波器中的系數通常是兩個一階濾波器的級聯，因此需要根據IIR濾波器的公式進行計算得出。常用的計算方法有：蝶形結構法、直接形式II法、正交級聯法等。

V.實現數字濾波器

根據濾波器的類型和性能指標，可以選擇合適的實現方式。實現方式通常包括：離散時間傅里葉變換（DFT）、快速離散時間傅里葉變換（FFT）、差分方程等。

其中DFT和FFT算法是一類相似的算法，它們可以將離散的時間域信號轉換為復數頻域信號，進而進行濾波處理。基于差分方程的數字濾波器相對簡單，通常使用差分方程結合移位寄存器來實現，具有低功耗和低噪音等優點。

VI.結論

數字濾波器是數字信號處理中常用的一種濾波器，可以消除高頻噪聲、降低信號中頻率成分、增強信號。數字濾波器的設計需要考慮濾波器的特性和性能指標，包括阻帶衰減、通帶幅度響應、群延遲、相位線性等。數字濾波器的實現方式有很多種，可以根據實際需求進行選擇，實現方式包括DFT、FFT和差分方程等。通過數字濾波器的設計與實現，可以有效地優化信號

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明，都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等，如果需要附件，請聯系上傳者。文件的所有權益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙，網頁內容里面會有圖紙預覽，若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經權益所有人同意不得將文件中的內容挪作商業或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網僅提供信息存儲空間，僅對用戶上傳內容的表現方式做保護處理，對用戶上傳分享的文檔內容本身不做任何修改或編輯，并不能對任何下載內容負責。
  • 6. 下載文件中如有侵權或不適當內容，請與我們聯系，我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評論

0/150

提交評論