數字信號處理配套課件 6.1 IIR濾波器直接I型、直接II型_第1頁
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文檔簡介

2數字濾波器的基本網絡結構6.1數字濾波器結構的表示方法3

數字濾波器的系統函數：

（6.1）

常系數線性差分方程:(6.2)6.1數字濾波器結構的表示方法4加法器常數乘法器單位延時基本運算單元方框圖流圖

6.1數字濾波器結構的表示方法5例：二階數字濾波器方框圖結構流圖結構圖6.2二階數字濾波器方框圖及流圖結構（a）方框圖結構

（b）流圖結構6.2

IIR數字濾波器的基本結構6IIR數字濾波器的特點：系統函數：差分方程：1）系統的單位抽樣相應h(n)無限長3）存在輸出到輸入的反饋，遞歸型結構

6.2

IIR數字濾波器的基本結構76.2.1直接Ⅰ型差分方程：圖6.3階IIR系統直接Ⅰ型流圖需N+M個延時單元6.2

IIR數字濾波器的基本結構8直接Ⅰ型結構的特點兩個網絡級聯：第一個橫向結構M節(jié)延時網絡實現零點，第二個有反饋的N節(jié)延時網絡實現極點。共需(N+M)級延時單元系數ai,bi不是直接決定單個零極點，因而不能很好地進行濾波器性能控制。極點對系數的變化過于靈敏，從而使系統頻率響應對系統變化過于靈敏，也就是對有限精度（有限字長）運算過于靈敏，容易出現不穩(wěn)定或產生較大誤差。6.2

IIR數字濾波器的基本結構96.2.2直接Ⅱ型（典范型）從上面直接型結構的兩部分看成兩個獨立的網絡（即兩個子系統）。原理：一個線性時不變系統，若交換其級聯子系統的次序，系統函數不變。把此原理應用于直接I型結構。即：交換兩個級聯網絡的次序合并兩個具有相同輸入的延時支路。

得到另一種結構即直接II型。6.2

IIR數字濾波器的基本結構10直接II型的結構流圖過程1--對調x(n)b0b1b2Z-1Z-1y(n)a1a2Z-1Z-1bMZ-1aN-1aNZ-1Z-1第一部分第二部分x(n)a1a2Z-1Z-1aN-1aNZ-1Z-1b0b1b2Z-1Z-1bMZ-1Z-1對調對調6.2

IIR數字濾波器的基本結構11直接II型的結構流圖過程2--合并由于對調后前后兩路都有一條內容完全相同的延時鏈，可以合并為一條即可。x(n)a1a2Z-1Z-1aN-1aNZ-1Z-1b0b1b2Z-1Z-1bMZ-1合并x(n)a1a2Z-1Z-1aN-1aNZ-1Z-1b1b2bMy(n)y(n)這就是直接II型的結構流圖。6.2

IIR數字濾波器的基本結構12直接II型結構特點：兩個網絡級聯。第一個有反饋的N節(jié)延時網絡實現極點；第二個橫向結構M節(jié)延時網絡實現零點。實現N階濾波器（一般N>=M)只需N級延時單元，所需延時單元最少。故稱典范型。同直接I型一樣，具有直接型實現的一般缺點。6.2

IIR數字濾波器的基本結構13例6.1已知IIRDF系統

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