1.已知IIR DF系统函数,画出直接型的结构流图。
解:其对应的差分方程为
2.已知FIR滤波器的单位脉冲响应为
试画出其直接型结构。 解:
2.设计IIR滤波器常用的两种设计方法——脉冲响应不变法和双线性变换法。
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一、重点与难点
1.数字滤波器的分类,理想滤波器的幅频特性,性能指标;
2.模拟滤波器的分类、特点和设计方法;
3.脉冲响应不变法和双线性变换法的变换原理,s域和z域的映射关系,优缺点;
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1.图示是由RC组成的模拟滤波器
(1)写出传输函数;
(2)选用一种合适的转换方法将转换成数字滤波器,设采样间隔为T;
(3)比较脉冲响应不变法和双线性变换法的优缺点。 解:(1)由图可知该滤波器为模拟高通滤波器
(2)采用双线性变换法,因为选用脉冲响应不变法,会在高频处发生频率混叠现象。
(3)脉冲响应不变法: 优点:时域逼近良好,
;
缺点:容易产生混叠失真,只适用于带限滤波器; 双线性变换法:
优点:设计运算简单;避免了频谱的混叠效应,适合各种类型滤波器;
缺点:,会产生非线性频率失真。
3.线性相位
FIR滤波器常用的两种设计方法—
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—窗函数法。
一、重点与难点
1.线性相位的基本概念;
2.线性相位滤波器的分类、特点;
3.窗函数法的设计思路,所设计滤波器与理想滤波器的不同之处,产生原因;
4.窗函数的特点,窗函数在设计滤波器中的作用,对窗函数的要求; 5.频率采样法的设计思路。
二、具体讲解
1.四种线性相位FIR滤波器的特性
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实际使用时,一般来说,1型适合构成低通、高通、带通、带阻滤波器;2型适合构成低通、带通滤波器;3型适合构成带通滤波器;4型适合构成高通、带通滤波器。
习题1用矩形窗口设计法设计一个FIR线性相位低通数字滤波器,已知ωc=0.5π,N=21。
解:写出理想的频响,求得理想冲激响应为
计算得
加矩形窗
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