信号处理时域离散系统的实现1课件.ppt

级联型结构信号流图 基于转置直接II型的级联型结构 基于直接II型的级联型结构 返回 回到本节 * 例8.3.2 设系统函数H(z)如下式： 试画出其级联型网络结构。 解: 将H(z)分子分母进行因式分解，得到 返回 回到本节 * 8.3.3 IIR并联型网络结构 将滤波器系统函数H(z)展开成部分分式之和，每部分 可用一个一阶或二阶网络实现 画出各二阶基本网络的直接型结构，再将它们并联。 返回 回到本节 * 例8.3.3 假设系统函数表达式 画出它的并联型结构. 解:将系统函数展开成下式 将式中的每一部分画成直接型结构,再进行并联可以得 到并联型结构,如下图示 返回 回到本节 * 并联型网络结构特点 优点: （1）.调整极点方便（因为一阶网络决定一个实数极 点，二阶网络决定对共轭极点） （2）.运算误差最小，运算速度最高。 （3）.系数量化误差敏感度低。 缺点：当系统函数阶数较高时，部分分式展开较难，并 且调整零点不如级联型方便。 返回 回到本节 * 8.3.4 转置型网络结构 将一个实系数线性时不变系的结构流图中所有支路方向 翻转,增益不变,输入和输出位置交换,即可形成原网络结 构的转置型网络结构,系统传输函数不变. 例8.3.4 系统函数 直接型结构及其转置型结构分别如下图(a)和(b)所示 (a) Z-1 -a1 Z-1 返回 回到本节 * [例]已知某三阶数字滤波器的系统函为 试画出其直接型、级联型和并联型结构。 返回 回到本节 * (a)直接型 将系统函数H(z)表达为 返回 回到本节 * (b)级联型 将系统函数H(z)表达为一阶、二阶实系数分式之积 返回 回到本节 * (c)并联型 将系统函数H(z)表达为部分分式之和的形式 返回 回到本节 * 8.4 格型网络结构 格型网络结构既可用于FIR系统,也可用于IIR系统, 这种结构的优点是,对有限字长效应的敏感度低, 适合于递推算法,在一般数字滤波器、自适应滤波 器和线性预测等有广泛的应用. 可以分为： 全零点(AZ)滤波器的格型结构 全极点（AP）滤波器的格型结构 有极点和零点滤波器的格型结构 返回 * 本节主要从以下几个结构分节讲述： 8.4.1 全零点格型网络结构 8.4.2 全极点格型网络结构 8.4.3有极点和零点滤波器的格型结构 返回 * 8.4.1 全零点格型网络结构 AZ系统的基本格形单元 反射系数 回到本节 返回 * 根据系统函数，由高阶系数递推各低阶反射系数Kp 返回 回到本节 * 该流图可以看作是由如下图示的基本单元级联而成的. 根据右图写出差分方程: 进行Z变换,得 (8.4.3) (8.4.4) 写成矩阵形式: 返回 回到本节 * 将N个基本单元级联后,得 令 ,输出为 从而得到全零点格型网络的系统函数为 系数 给定后,由上式可以求出网络的系统函数. 返回 回到本节 * 8.2.1 FIR直接型结构和级联型结构 1.FIR直接型结构（卷积型、横截型） 按照H(z)或者差分方程直接画出结构图。如图8.2.1所示 y ( n ) h ( 0 ) h ( 1 ) h ( 2 ) h ( n -2) h ( n -1) z -1 z -1 z -1 x ( n ) 图8.2.1 FIR直接型结构流图 特点：单位延时器串联，有抽头，称为延时线；简单直观，乘法运算量少，但不易调整零点. 返回 回到本节 * 2.FIR级联型结构 当需要控制滤波器的传输零点时，可将H(z)进行式 分解，并将共轭成对的零点放在一起，形成一个系 数为实数的二阶形式： 这样级联型网络结构就是由一阶或二阶因子构成的级联结构，其中每一个因式都用直接型实现。 返回 回到本节 * 例8.2.1 设FIR网络系统函数H(z)如下式： 画出H(z)的直接型结构和级联型结构。 解:将H(z)进行因式分解，得到： 它的直接型结构和级联型结构分别如下图所示: 返回 回到本节 * y ( n ) x ( n ) z -1 z -1 z -1 0.96 2 2.8 1.5 （a）直接型结构 z -1 z -1 z -1 x ( n ) 0.6 0.5 1.6 2 3 y ( n ) （b）级联型结构 图8.2.