电子工程-IIR数字滤波器设计

这是一篇关于IIR数字滤波器设计的思维导图，包含滤波器类型、 滤波器设计方法、数字滤波器等。

IIR数字滤波器设计

滤波器类型

模拟低通滤波器

巴特沃斯滤波器

设计方法

求幅度平方函数

极点平方函数及Ha(s)

频率归一化 阶数N确定

阶数N由技术指标确定，主要影响幅度下降的速度

切比雪夫滤波器

设计方法

确定技术指标参数

求滤波器的阶数N

求归一化函数去归一化

阶数N由技术指标求得

模拟高通滤波器

确定通带下限 阻带上限频率 通带最大衰减 阻带最小衰减

将高通滤波器的边界频率转化为低通滤波器的边界频率

归一化低通滤波器

求模拟高通的Ha(s)

模拟带通滤波器

巴特沃斯滤波器

设计方法

确定技术指标

归一化技术指标

频带转换 查表

解归一化

切比雪夫滤波器

设计方法

确定技术指标

归一化技术指标

频带转换 查表

解归一化

模拟带阻滤波器

设计方法

确定模拟带阻滤波器技术指标

确定归一化原型低通滤波器指标

设计归一化低通

将低通转化为带阻

滤波器设计方法

模拟滤波器转换为数字滤波器

脉冲响应不变法

方法：确定数字低通滤波器指标

解出逼近模型

设计模拟低通滤波器Ha(s)

化为一阶子系统的并联

优点：时域逼近良好 模拟频率与数字频率呈线性关系

缺点：存在频率混叠 不适用于高通和带阻滤波器

模拟滤波器转换为数字滤波器

双线性变换法

方法：用非线性压缩的办法，将模拟角频率压缩至折叠频率内

优点：解决了混叠问题

缺点：模拟频率与数字频率呈非线性关系

办法：频率预畸

数字滤波器

输入输出均为数字信号，经一定运算改变输入信号所含频率成分相对比例或滤除某些频率成分的元件

数字滤波器的优点：精度高、体积小、稳定、灵活、重量轻

分类

功能上：低通 高通 带通 带阻

实现方法：IIR FIR

处理信号上：经典滤波器 现代滤波器

设计过程

制定技术指标

用系统函数逼近此指标并实现

传输函数

幅频响应：信号通过滤波器后各频率成分的衰减

相频响应：信号通过滤波器后在时间上的延时