🗒️DF Basic Concept
2023-11-15
| 2024-7-26
Words 601Read Time 2 min
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数字滤波器的分类、技术指标、特征参量
数字滤波器分类: 按照功能分:低通、高通、带通、带阻 按实现方法:FIR、IIR 按设计方法:Butterworth、Chebyshev、Ellipse 按处理信号的方法:经典滤波器、现代滤波器

经典滤波器

滤除一个频带的频率。
  • 低通: Low Pass Analog/ Digital Filter
  • 高通: High Pass Analog/ Digital Filter
  • 带通: Bandpass Analog/ Digital Filter
  • 带阻: Bandstop Analog/ Digital Filter
模拟滤波器
模拟滤波器
数字滤波器
数字滤波器

DF的技术指标

理想滤波器是不可实现的,只能用实际滤波器去逼近。设数字滤波器的传输函数:
幅频特性:, 表征信号通过滤波器后各频率成分衰减情况
相频特性:, 表征各频率成分通过滤波器后在时间上的延时
notion image
  • 通带: :通带截止频率 :通带波纹(也作)
  • 阻带: :阻带截止频率 :阻带波纹(也作)
  • 过渡带:
  • 技术指标以分贝为单位。当我们把零频值归一化为1,则有: 通带内允许的最大衰减 阻带内允许的最小衰减
  • 3dB通带截止频率:当通带内允许的最大衰减为零频值的时,对应的, 称此时的

特征参量

用于表征滤波器的频率响应。

幅度平方响应

的零极点既是共轭对称的,又是以单位圆成镜像对称的。因此已知一个复数零极点,可以推出另外3个零极点。
因果稳定的条件是: 在单位圆内的极点属于, 在单位圆外的极点属于, 在 处没有极点。
notion image

相位响应

写成实部+虚部的形式:
其中相位响应:

群延迟响应

它表征了滤波器平均延迟。定义为相位对角频率的导数的负值:
如果在滤波器的通带内 为常数,则该滤波器为线性相位滤波器。
特别感谢:康文静老师、程佩清老师
 
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