FIR滤波器相关解释
LTI(Linear Time-Invariant)
线性时不变:
线性时不变系统是根据系统输入和输出是否具有线性关系来定义的。满足叠加原理的系统具有线性特性。线性满足y=kx函数。
根据系统的输入和输出关系是否具有线性来定义 满足叠加原理的系统具有线性特性。即若对两个激励x1(n)和x2(n),有T[ax1(n)+bx2(n)]=aT[x1(n)]+bT[x2(n)],式中a、b为任意常数。
时不变系统
时不变系统:就是系统的参数不随时间而变化,即不管输入信号作用的时间先后,输出信号响应的形状均相同,仅是输入信号出现的时间不同。用数学表示为T[x(n)]=y[n]则 T[x(n-n0)]=y[n-n0],这说明序列x(n)先移位后进行变换与它先进行变换后再移位是等效的。
线性时不变系统
线性时不变系统:既满足叠加原理又具有时不变特性,它可以用单位脉冲响应来表示。单位脉冲响应是输入端为单位脉冲序列时的系统输出,一般表示为h(n),即h(n)=T[δ(n)]。
任一输入序列x(n)的响应y(n)=T[x(n)]=T[ δ(n-k)];
由于系统是线性的,所以上式可以写成y(n)=T[δ(n-k)];
又由于系统是时不变的,即有T[δ(n-k)]=h(n-k);
从而得y(n)=h(n-k)=x(n)*h(n);
这个公式称为线性卷积,用“*”表示。
齐次性
若激励f(t)产生的响应为y(t),则激励Af(t)产生的响应即为Ay(t),此性质即为齐次性。其中A为任意常数。
f(t)系统y(t),Af(t)系统Ay(t)
叠加性
若激励f1(t)与f2(t)产生的响应分别为y1(t), y2(t),则激励f1(t)+f2(t)产生的响
应即为y1(t)+y2(t),此性质称为叠加性。
线性
若激励f1(t)与f2(t)产生的响应分别为y1(t), y2(t),则激励A1f1(t)+A2f2(t)产生的响应即为A1y1(t)+A2y2(t),此性质称为线性。
时不变性
若激励f(t)产生的响应为y(t),则激励f(t-t0)产生的响应即为y(t-t0),此性质称为不变性,也称定常性或延迟性。它说明,当激励f(t)延迟时间t0时,其响应y(t)也延迟时间t0,且波形不变。
微分性
若激励f(t)产生的响应为y(t),则激励f'(t)产生的响应即y’(t),此性质即为微分性。
积分性
若激励f(t)产生的响应为y(t),则激励f(t)的积分产生的响应即为y(t)的积分。此性质称为积分性。
FIR滤波器结构:
直接形式的FIR滤波器
转置结构的FIR滤波器
FIR滤波器特点:
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FIR滤波器的最主要的特点是没有反馈回路,稳定性强,故不存在不稳定的问题;
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FIR具有严格的线性相位,幅度特性随意设置的同时,保证精确的线性相位;
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设计方式是线性的,硬件容易实现;
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滤波器过度工程有有限区间;
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FIR滤波器设计需要更多的参数,增加计算量
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