基于MATLAB信号处理工具箱的IIR滤波器设计与仿真 - CSDN文库

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工具对所设计的滤波器进行验证以检验所设计的滤波器是否满足设计的技术指标

和设计目的。

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2 数字滤波器概述

2.1 数字滤波器简介

数字滤波器是对数字信号进行滤波而得到期望的响应特性的离散时间系统。工作

在数字域的数字滤波器与工作在模拟信号域的模拟滤波器的工作方式完全不同，其主要

不同在于：

两种滤波器的工作域不同，数字滤波器在数字信号域工作而模拟滤波器在模拟信

号域工作。

对于信号的处理上也有不同之处，数字滤波是将经过采样器的模拟信号转换为数

字信号。

数字滤波器与模拟滤波器的工作方式也完全不同; 由电阻器、电容器、晶体管等

一些元件所组成的物理网络具有滤波的功能，模拟滤波器就是靠这种方式实现的；然而

数字滤波器则不同，由数字运算器件所组成的数字滤波系统能够实现对输入信号的运算

处理，最终达到设计要求。

数字滤波器理论上可实现任何以数字算法表示的滤波。可由一些基本的数字运算电

路构成。描述离散系统输出与输入关系的卷积和差分方程为数字信号滤波器提供运算规

则，以此规则完成对输入数据的处理。

时域离散系统的频域特性:

)()()(

��

jjj

eHeXeY �

X(e

jω

)

，

Y(e

jω

)分别表示数字滤波器的输入输出序列的频域特性。H(e

jω

)是单位抽

样响应频谱，

X(e

jω

)信号经滤波后得 Y(e

jω

)信号，根据输入信号特点，处理信号的要

求和目的选择合适的 H(e

jω

)

，

最终使输出满足设计要求，此为数字滤波原理。

2.2 经典数字滤波器的分类

经典数字滤波以单位抽样响应 h(n)时域特性可分为无限长单位冲击响应（IIR）和

有限长单位冲击响应（FIR）。若单位抽样响应时宽无限，

�� nn0

为 IIR 系统；若时

宽有限

21n nn ��

为 FIR 系统。

根据数字滤波器的实现方法和结构可分为递归和非递归型。递归型数字滤波器当前

输出 y(n)是输入 x(n)的当前值和以前的各输入值 x(n),x(n-1),…,和以前各输出值

y(n),y(n-1),…,的函数。

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