DSP-数字滤波器的结构

目录

基本结构块:

例：

一些特殊结构：

无延时回路问题：

规范和非规范结构：

等效结构：

FIR滤波器的基本结构 ：

直接型：

级联型：

多相型:

线性相位FIR结构:

基本IIR滤波器结构 :

直接I型：

两种流图的比较(M=N)：

级联型：高阶传输函数=多个低阶传输函数之积

并联型：

数字滤波器的格型结构:

三种滤波器的系统函数：

全零点(AZ)滤波器的格型结构:

全极点(AP)滤波器的格型结构：

有极点和零点滤波器的格型结构：

格型结构中K , C 参数的确定：

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基本结构块:

将每个加法器的输出作为中间变量，并将其表示为加法器输入之和的形式

建立系统的输入输出及中间变量之间关系的方程

消除所有中间变量，得到输出输出关系

例：

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一些特殊结构：

无延时回路问题：

物理可实现的数字滤波器结构中不能包含无延时的回路

可以通过无延时回路的等效实现来代替

规范和非规范结构：

如果一个滤波器所用的延时单元数目与差分方程的阶数相等（max(N,M)），则称为规范结构，否则为非规范结构

等效结构：

如果两个滤波器具有相同的传输函数，则称为成为等效的，理论上一个传输函数有无限多的等效结构，每个等效结构的性能都相同，但在实现的过程中，不同结构间的性能可能存在非常大的差别。

一种产生等效结构的方法（转置）：

1、将所有路径中信号流动方向反转

2、将所有网络节点变成加法器，加法器变成网络节点。

3、将输入和输出端对调

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FIR滤波器的基本结构 ：

直接型：

• 乘法器的系数为传输函数的系数
• 规范型滤波器，M阶FIR滤波器由M+1个系数决定，通常需要M+1次乘法和M次两输入的加法来实现
• 零点控制不方便
• 

级联型：

• 级联型结构的每一节控制一对零点，因而多用于需要控制传输零点的场合。
• 规范型滤波器，M阶FIR滤波器由M+1个系数决定，通常需要M+1次乘法和M次两输入的加法来实现

多相型:

通常一个N阶传输函数可以表示为具有L个分支的多相型结构

 多相型结构常用于多速率数字信号处理

线性相位FIR结构:

N阶的线性相位FIR可以由对称或反对称的冲激响应来确定：

利用冲激响应的对称或反对称，在直接型结构中可以减少约一半的乘法

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基本IIR滤波器结构 :

IIR传输函数：

直接I型：

直接II型：

两种流图的比较(M=N)：

级联型：高阶传输函数=多个低阶传输函数之积

并联型：

并联 I 型（1/z多项式的比值）：

并联 II 型（z多项式的比值）:

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数字滤波器的格型结构:

三种滤波器的系统函数：

全零点(AZ)滤波器：

全极点(AP)滤波器：

 

 AZAP滤波器：

全零点(AZ)滤波器的格型结构:

 

全极点(AP)滤波器的格型结构：

有极点和零点滤波器的格型结构：

格型结构中K , C 参数的确定：

1. 利用AP系统反射系数Kp的递推公式递推出K参数。

2.  确定cp

 

3.  递推求出c参数