线性相位FIR数字滤波器结构奇数个系数利用线性相位FIRhn.PPT

利用DFT分析信号的频谱 一、四种信号频谱之间的关系 二、利用DFT分析连续非周期信号频谱 三、混叠现象、泄漏现象、栅栏现象 四、DFT参数选取 IIR 数字滤波器 一、IIR数字滤波器的直接型结构 直接II型结构 IIR数字滤波器的直接型结构优缺点 优点：简单直观 缺点： 1. 改变某一个{ak }将影响所有的极点 2. 改变某一个{bk }将影响所有的零点 3. 对有限字长效应太敏感，容易出现不稳定现象 二、IIR数字滤波器的级联型结构 级联型结构信号流图 IIR数字滤波器的级联型结构优点 优点： 1.硬件实现时，可以用一个二阶节进行时分复用 2.每一个基本节系数变化只影响该子系统的零极点 3.对系数变化的敏感度小，受有限字长的影响比直接型低 三、IIR数字滤波器的并联型结构 IIR数字滤波器的并联型结构优缺点 优点： 1.运算速度快 2. 各基本节的误差互不影响 3. 可以单独调整极点的位置 缺点: 不能向级联型那样直接调整零点 二、 FIR数字滤波器的级联型结构 三、线性相位FIR数字滤波器结构 偶数个系数 四、FIR数字滤波器的快速卷积结构 将H(z)分解为若干个实系数一阶二阶因子相乘 x[n] y[n] 优点：便于控制零点，可分别控制每个子系统的零点 缺点：所需系数较多，所需乘法较多 奇数个系数 利用线性相位FIR h[n]的对称特性： h[n]= ±h[M-n] 相同系数的共用乘法器，省略近一半的乘法器 x[n] y[n] 相同系数的共用乘法器，省略一半的乘法器 x[n] y[n] L-point DFT L-point DFT L-point IDFT 有两种分段卷积的办法: 重叠相加法和重叠保留法 分段卷积法：将x(n)分成点数和h(n)相仿的段，分别求出每段的卷积结果，然后用某种方式把它们合在一起，得到总的输出，每段的卷积均采用FFT方法。 FIR滤波器实现 y = filter(b,1,x) type coef_arr is array(0 to 12) of signed(8 downto 0); constant coefs : coef_arr := (000001100, -- 0C- 12 - 0.0474 --1 111110111, -- F7- -9 - -0.0336 --2 111101101, -- ED- -19 - -0.0762 --3 111110101, -- F5- -11 - -0.0436 --4 000011010, -- 1A- 26 - 0.1034 --5 001001010, -- 4A- 74 - 0.2887 --6 001100000 -- 60- 96 - 0.3736 – 7 001001010, -- 4A- 74 - 0.2887 -- 8 000011010, -- 1A- 26 - 0.1034 -- 9 111110101, -- F5- -11 - -0.0436 -- 10 111101101, -- ED- -19 - -0.0762 -- 11 111110111, -- F7- -9 - -0.0336 -- 12 000001100, -- 0C- 12 - 0.0474 -- 13 ); 系数的量化 if rst = 0 then for i in 0 to 12 loop shift(i) := (others = 0); end loop; result = (others = 0); elsif (clkevent and clk = 1) then tmp := sample; acc := tmp * coefs(0); for i in 11 to 0 loop old := shift(i); pro := old * coefs(i+1); acc := acc + pro; shift(i+1):=shift(i); end loop; shift(0) := sample; result = acc(15 downto 8); end if 混叠失真 频 谱 泄 漏 栅 栏 效 应 混叠现象、泄漏现象、栅栏现象 1) 混叠现象的解决办法: 增大采样频率fs，加抗混滤波器 抗混滤波 抽样 DFT 0 A p 2 p 2 - ?