数字滤波器的基本结构

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1、一个线性移不变系统，可以用常系数线性差分方程来描述：其系统函数H(z)为：+X延时x(n)y(n)y(n)a第五章数字滤波器的基本结构5.1数字滤波器结构的表示方法5.2无限长单位冲击响应(IIR)滤波器的基本结构5.3有限长单位冲击响应(FIR)滤波器的基本结构一个线性移不变系统，可以用常系数线性差分方程来描述：其系统函数H(z)为：第五章数字滤波器的基本结构5.1数字滤波器结构的表示方法+X延时x(n)y(n)y(n)a第五章数字滤波器的基本结构5.1数字滤波器结构的表示方法实现数字滤波器需要的基本运算单元：加法器

2、、单位延时、常数乘法器基本单元的两种表示法：方框图法、信号流图法z－1x(n)x(n－1)x(n)ax(n)x1(n)x2(n)x1(n)＋x2(n)x(n)x(n－1)z－1x(n)ax(n)ax1(n)x2(n)x1(n)＋x2(n)a方框图表示法信号流图表示法第五章数字滤波器的基本结构5.1数字滤波器结构的表示方法实现数字滤波器需要的基本运算单元：加法器、单位延时、常数乘法器基本单元的两种表示法：方框图法、信号流图法z－1x(n)x(n－1)x(n)ax(n)x1(n)x2(n)x1(n)＋x2(n)x(n)x(n－

3、1)z－1x(n)ax(n)ax1(n)x2(n)x1(n)＋x2(n)a方框图表示法信号流图表示法z-1z-1x(n)y(n)a1a2二阶数字滤波器方框图表示b0第五章数字滤波器的基本结构5.1数字滤波器结构的表示方法实现数字滤波器需要的基本运算单元：加法器、单位延时、常数乘法器基本单元的两种表示法：方框图法、信号流图法z－1x(n)x(n－1)x(n)ax(n)x1(n)x2(n)x1(n)＋x2(n)x(n)x(n－1)z－1x(n)ax(n)ax1(n)x2(n)x1(n)＋x2(n)a方框图表示法信号流图表示法z

4、-1z-1x(n)y(n)a1a2b012345二阶数字滤波器信号流图表示第五章数字滤波器的基本结构5.1数字滤波器结构的表示方法实现数字滤波器需要的基本运算单元：加法器、单位延时、常数乘法器基本单元的两种表示法：方框图法、信号流图法x(n)x(n－1)z－1x(n)ax(n)ax1(n)x2(n)x1(n)＋x2(n)信号流图表示法z-1z-1x(n)y(n)a1a2b012345二阶数字滤波器信号流图表示网络节点支路节点的输入输出支路节点值、支路值支路的传输系数传输系数为1传输系数为z-1其他传输系数分支节点相加器第五

5、章数字滤波器的基本结构5.1数字滤波器结构的表示方法例：z-1z-1x(n)y(n)a1a2b012345二阶数字滤波器信号流图表示运算结构的重要性：系统性能由系统函数(差分方程)和算法结构两者共同决定。不同运算结构影响系统的运算误差、运算速度(一般指乘法次数的多少)、系统的复杂程度、存储单元大小等方面。第五章数字滤波器的基本结构5.2无限长单位冲击响应(IIR)滤波器的基本结构网络结构的分类有限长单位冲击响应(FIR)系统无限长单位冲击响应(IIR)系统h(n)有限长；h(n)无限长；信号流图中无输出对输入的反馈回路信号

6、流图中有输出对输入的反馈回路z-1z-1x(n)y(n)a1a2b0y(n)=x(n)+ax(n-1)z-1x(n)y(n)a系统函数在有限z平面不存在极点系统函数在有限z平面存在极点第五章数字滤波器的基本结构5.2无限长单位冲击响应(IIR)滤波器的基本结构网络结构的分类有限长单位冲击响应(FIR)系统无限长单位冲击响应(IIR)系统h(n)有限长；h(n)无限长；信号流图中无输出对输入的反馈回路信号流图中有输出对输入的反馈回路z-1z-1x(n)y(n)a1a2b0y(n)=x(n)+ax(n-1)z-1x(n)y(n

7、)a系统函数在有限z平面不存在极点系统函数在有限z平面存在极点第五章数字滤波器的基本结构5.2无限长单位冲击响应(IIR)滤波器的基本结构网络结构的分类有限长单位冲击响应(FIR)系统无限长单位冲击响应(IIR)系统h(n)有限长；h(n)无限长；信号流图中无输出对输入的反馈回路信号流图中有输出对输入的反馈回路z-1z-1x(n)y(n)a1a2b0y(n)=x(n)+ax(n-1)z-1x(n)y(n)a系统函数在有限z平面不存在极点系统函数在有限z平面存在极点第五章数字滤波器的基本结构5.2无限长单位冲击响应(IIR)

8、滤波器的基本结构网络结构的分类有限长单位冲击响应(FIR)系统无限长单位冲击响应(IIR)系统h(n)有限长；h(n)无限长；信号流图中无输出对输入的反馈回路信号流图中有输出对输入的反馈回路z-1z-1x(n)y(n)a1a2b0y(n)=x(n)+ax(n-1)z-1x(n)y(n)a系统函数在有限z