数字信号处理课件第7章有限脉冲响应数字滤波器的设计.pptx
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1、数字信号处理课件第7章有限脉冲响应数字滤波器的设计REPORTING目录有限脉冲响应数字滤波器的基本概念有限脉冲响应数字滤波器的设计原理有限脉冲响应数字滤波器的实现有限脉冲响应数字滤波器的应用有限脉冲响应数字滤波器的性能评估PART 01有限脉冲响应数字滤波器的基本概念REPORTING定义有限脉冲响应数字滤波器(FiniteImpulseResponse,FIR)是一种线性时不变系统,其输出仅与过去的输入有关,而与未来的输入无关。特性FIR滤波器的特性由其系数决定,这些系数在时间上是有限的,因此其输出具有有限的长度。定义与特性直接型FIR滤波器根据给定的系数直接计算输出。间接型FIR滤波器通
2、过某种变换(如频率域变换)来计算输出。滤波器分类通过选定窗函数来设计FIR滤波器,常用的窗函数有汉宁窗、哈明窗等。窗函数法频率采样法最优化方法根据给定的频率响应来设计FIR滤波器。利用优化算法(如最小均方误差算法)来设计FIR滤波器,以获得最佳的滤波性能。030201滤波器设计方法PART 02有限脉冲响应数字滤波器的设计原理REPORTING 线性相位滤波器线性相位滤波器在时域和频域都具有线性相位特性,即信号通过滤波器后,其相位响应与频率成线性关系。线性相位滤波器在时域内具有对称性,其冲激响应在时间轴上对称或反对称。线性相位滤波器在频域内具有平坦的群延迟特性,保证了信号在通过滤波器后各频率分
3、量的相对时延一致。最小均方误差滤波器是一种基于最小化输出信号与期望信号之间的均方误差的滤波器。通过最小化均方误差,最小均方误差滤波器能够实现最优的信号重建。最优滤波器的设计可以采用各种优化算法,如最小二乘法、递归最小二乘法等。最小均方误差滤波器窗函数法设计的滤波器具有结构简单、易于实现的特点,同时能够满足一定的频率选择性和阻带衰减要求。常见的窗函数有汉明窗、汉宁窗、布莱克曼窗等,选择合适的窗函数需要根据实际应用需求进行权衡。窗函数法是一种常用的数字滤波器设计方法,通过选择合适的窗函数来设计滤波器的系数。窗函数法设计滤波器频率采样法是一种基于频率域设计的数字滤波器方法,通过在频域内采样并重构滤波
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