数字信号处理复习题1.3doc(2)

2020-04-17 04:59

47数字滤波器的频率响应函数H(ejω)都是以2π为周期的,低通滤波器的通频带中心位于2π的整数倍处,而高通滤波器的通频带中心位于π的奇数倍处,这一点和模拟滤波器是有区别的。一般在数字频率的主值区[-π, π]描述数字滤波器的频率响应特性。?P149 48数字滤波器从实现的网络结构或者从单位脉冲响应长度分类,可以分成无限长单位脉冲响应(IIR)滤波器和有限长单位脉冲响应(FIR)滤波器。P151

49数字滤波器的频率响应函数H(ejω)用下式表示:

H(ejω)=|H(ejω)|ejθ(ω)?式中,|H(ejω)|称为幅频特性函数; θ(ω)称为相频特性函数。幅频特性表示信号通过该滤波器后各频率成分振幅衰减情况,而相频特性反映各频率成分通过滤波器后在时间上的延时情况。

50模拟滤波器的频率响应函数Ha(jΩ),所谓的损耗函数(也称为衰减函数)A(Ω)来描述滤波器的幅频响应特性, 对归一化幅频响应函数,A(Ω)定义如下(其单位是分贝,用dB表示):

A(Ω)=-20lg| Ha(jΩ)|

损耗函数的优点是对幅频响应|Ha(jΩ)|的取值非线性压缩,放大了小的幅度,从而可以同时观察通带和阻带频响特性的变化情况。P153 51数字滤波器因果稳定的条件是H(z)的极点全部在单位圆内。 52脉冲响应不变法的优点是频率变换关系是线性的,即ω=ΩT;脉冲响应不变法的最大缺点是会产生不同程度的频率混叠失真,其适合用于低通、带通滤波器的设计,不适合用于高通、带阻滤波器的设计。

P181

53数字频率ω与模拟频率Ω之间的非线性关系是双线性变换法的缺点,其关系式:??2Ttan(?2),它使数字滤波器频响曲线不能保真地模仿

模拟滤波器频响的曲线形状。P185

54稳定和线性相位特性是FIR滤波器最突出的优点。FIR滤波器设计任务是选择有限长度的h(n),使频率响应函数H(ejω)满足技术指标要求。请列出FIR滤波器三种设计方法:窗函数法、频率采样法和切比雪夫等波纹逼近法。?P196

55对于长度为N的h(n)的第一类线性相位FIR数字滤波器的相位函数θ(ω)=-ω(N-1)/2,它对件:h(n)=h(N-1-n),0≤n≤N-1。

56对于长度为N的h(n)的第二类线性相位FIR数字滤波器的相位函数θ(ω)=-

?2h(n)的约束条

-ω(N-1)/2,它对h(n)的约束条

件:h(n)=-h(N-1-n),0≤n≤N-1。

57对于长度为N为偶数的h(n)的第一类线性相位FIR数字滤波器不能实现高通和带阻滤波器。

58对于长度为N为奇数的h(n)的第二类线性相位FIR数字滤波器只能实现带通滤波器。

59对于长度为N为偶数的h(n)的第二类线性相位FIR数字滤波器不能实现低通和带阻滤波器P201。

60等波纹最佳逼近设计中,把数字频段分为“逼近(或研究)区域”和“无关区域”。逼近区域一般指通带和阻带,而无关区域一般指过

渡带。设计过程中只考虑对逼近区域的最佳逼近。应当注意,无关区宽度不能为零,即Hd(ω)不能是理想滤波特性。

61 IIR与FIR滤波器各有所长,所以在实际应用时应该全面考虑加以选择。从使用要求上看,在对相位要求不敏感的场合,如语音通讯等,选用IIR滤波器较为合适,这样可以充分发挥其经济高效的特点;而对于图像信号处理,数据传输等以波形携带信号的系统,则对线性相位要求较高,采用FIR滤波器较好。?


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