精品课程《数字信号处理》PPT.ppt

第 7 章（2）,数字信号处理,哈尔滨工程大学 信息与通信工程学院,7.3.3 窗函数法的设计步骤,（1）给定希望逼近的频率响应函数；,（2）；,在保证阻带衰减满足要求的情况下，尽量选择主瓣窄的窗函数。,（4）；,（5）由 求FIR滤波器的频率响应，检 验是否满足设计要求，如不满足，需重新设计。,例,(1)求出，并画出 的曲线。(设),请选择合适的窗函数及N来设计一个线性相位低通滤波器,要求其最小阻带衰减为-45dB，过渡带宽为,(2)保留原有轨迹，画出用另几个窗函数设计时 的曲线。,解,最小阻带衰减为-45dB,汉明窗,过渡带宽,汉明窗,则,解,最小阻带衰减为-45dB,，,汉明窗设计,矩形窗设计,汉宁窗设计,7.3.4 窗函数法计算中的优、缺点,缺点：阻带和阻带截止频率不易控制。,优点：简单、方便，窗口函数大多有闭合公式可查，性能、参数有表格供参考。,第7章 有限长单位脉冲响应数字滤波器的设计方法,引 言 线性相位滤波器的特点 窗函数法设计FIR数字滤波器 IIR和FIR数字滤波器的比较,7.5 IIR和FIR数字滤波器,滤波器设计过程中考虑的因素,线性相位要求,滤波器的类型,计算工具,滤波器的实时性,成本,一、在没有线性相位要求，其他技术指标相同时,IIR有优势,IIR滤波器可以用较少的阶数来满足指标,原因：IIR滤波器有反馈环节,实例：设计阻带衰减为-20dB的滤波器,FIR滤波器 33阶,切比雪夫IIR 4、5阶,二、在对线性相位有严格要求时,FIR有优势,IIR滤波器本身做不到严格线性相位,原因：IIR滤波器的选择性越好，相位非线性越严重,实际应用中,相位要求不敏感 采用IIR滤波器，经济高效,相位要求高 采用FIR滤波器,三、实现结构,FIR滤波器 主要非递归结构,稳定,有限精度运算误差小,IIR滤波器 必须 递归结构,保证极点在单位圆内，系统才稳定,有限精度运算，有时会引起寄生振荡,四、运算速度,IIR滤波器 没有快速算法,FIR滤波器 有限长，可以用FFT，运算速度快,五、设计工具,IIR滤波器 可利用模拟滤波器设计的有效闭合公式、数据 和表格，计算量小，对计算工具要求不高；,FIR滤波器 要借助计算机，一般没有现成的设计公式，只 有计算程序，即使窗函数法，有计算窗函数的 公式，但没有计算通带、阻带衰减的显式表达式,六、能实现的滤波器的种类,IIR滤波器 主要设计规格化的、频率特性为分段常数的标 准滤波器（高通、低通、带通、带阻、全通）,FIR滤波器 多样灵活，更大的适应性（高通、低通、带通、带阻、全通）（正交变换、理想微分、线性调频等）,第7章 结束,祝大家考试顺利！,