1. FIR 物理意义
- 滤波,就是输入信号频率 X(f) 和期望的频率特征函数 H(f) 进行相乘;这是在频域的计算。那么在时间域,是做了一个卷积的计算。
- 因此FIR做的就是将各个时刻的输入和对应的权重参数相乘,并叠加之后输出。
- 如下图所示,为一N点的FIR滤波器。满足$ y(n) = \sum\limits_{k=0}^{N-1}h(k)x(n-k)$
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- 由于FIR每一时刻的输出都取决于之前有限个输入,因此是“有限冲激响应”。
2. IIR 物理意义
- IIR 滤波器设计的基本方法
- 先设计一个合适的模拟滤波器,然后利用复值映射把模拟滤波器变换成数字滤波器。
- 模拟原型滤波器
- 有 巴特沃斯滤波器、切比雪夫滤波器、贝塞尔滤波器、椭圆滤波器等。
- 之后有时间会进行更详细的学习。
- 模拟滤波器到数字滤波器的变换
- 主要有两种方法
- 脉冲响应不变法:从时域响应出发,让数字滤波器的单位脉冲响应h(n)模仿模拟滤波器的单位冲激响应ha(t),h(n)等于ha(t)的取样值。
- 双线性变换法:从频率响应出发,让数字滤波器的频率响应逼近模拟滤波器的频率响应,进而求得数字滤波器得系统函数。
- 无限冲激响应的理解
- 首先看IIR滤波器表达式:
$ y[n] = a_0x[n]+a_1x[n-1]+a_2x[n-2]+a_3x[n-3]+...+b_1y[n-1]+b_2y[n-2]+b_3y[n-3]+...$
- 可以看到该公式是存在一个递归关系的,本步的计算结果会作为下一步的输入,无限递归下去。
- 由于IIR是由模拟滤波器变换得到的,以下面滤波器为例。
- 当给输入一个电压值(给输入一个冲激信号),电容会被充电,但是当电压值取消后,电容的电荷会被逐渐放掉,但是理论上永远不会变成0,导致输入会在无限长的时间产生影响。
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2023-07-18 23:02
可达达鸭
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