IIR数字滤波器的群延时优化设计.docxVIP

PAGE 18 PAGE I PAGE 1 目 录 TOC \o 1-3 \h \z \u 中文摘要 1 英文摘要 2 1 概 述 3 1.1 研究背景和意义 3 1.2 国内外研究现状 3 2 数字滤波器的基本理论 5 2.1 数字滤波器的简介 5 2.2 数字滤波器的网络结构 6 2.2.1 FIR数字滤波器网络结构 6 2.2.2 IIR数字滤波器网络结构 7 2.3 FIR和IIR数字滤波器的对比分析 10 3 IIR数字滤波器系统设计 13 3.1 系统结构设计 13 3.2 基本级联型数字滤波器的设计 14 3.3 全通网络均衡器的设计 15 4 MATLAB仿真实验 17 4.1 IIR数字滤波器的群延时优化设计及仿真 17 5 总结与展望 20 5.1 全文总结 20 5.2 后续展望 20 谢 辞 22 参 考 文 献 23 TOC \h \z \c 表4- PAGE 19 IIR数字滤波器的群延时优化设计 摘 要：本文对于数字滤波器的非恒定群延时问题进行分析讨论，并提出了一种高效的优化方案，可以极大的改善非恒定群延时问题。首先，本文对及数字滤波器的基础理论进行了简要介绍，然后采用在级联型数字滤波器的基础上接入全通网络均衡器来优化群延时的设计方法，最后使用软件对该方案进行了仿真测试。经实验仿真结果显示，该方法可以有效改进数字滤波器的非恒定群延时问题。 关键词：数字滤波器；群延时优化；全通网络均衡器；滤波器设计； Group delay optimization design of IIR digital filters Abstract: This paper analyzes and discusses the non-constant group delay of digital filters, and proposes an efficient optimization scheme. It can greatly improve the non-constant group latency problem. Firstly, this paper introduces the basic theory of and digital filter, then uses the all-pass network equalizer to optimize the design approach of group delay apply to the cascading digital filter, and finally uses software to simulate the scheme. The experimental simulation results show that this way can improve the non-constant group delay of digital filter effectively. Keywords: digital filter; group delay optimization; all-pass network equalizer; filter design; 1 概 述 1.1 研究背景和意义 现代社会早已进入数字化时代，数字信号处理技术突飞猛进，其理论算法以及实现手段均获得了较快的发展，已经成为一门必不可少的学科和技术领域。其主要内容包括对信号进行滤波、转换等一系列加工处理[2]。数字滤波技术作为数字信号处理的关键部分开始引起了人们越来越多的关注与研究。 数字滤波器可以对信号进行滤波和变换等操作，从而可以将信号变换成所需要的样式。根据脉冲响应的不同，数字滤波器可以分为有限脉冲响应滤波器（）和无限脉冲响应滤波器（）[3]。 滤波器的结构简单、呈线性相位、系统稳定性好，但是为了提高精度，滤波器的阶数N往往比较大，这使得运算量增大。与数字滤波器相比，滤波器优点在于可用较低的阶数及较少的硬件资源来实现相同的设计指标,并且其群延时相对较小，选频特性高，更加经济高效[1]。但由于数字滤波器的相位呈非线性，非线性相位导致非恒定群延时，进而导致相位失真，所以如何减少数字滤波器的通带群延时的变化，研究具有低群延时的数字滤波器，是一个既具有应用价值也具有学术意义的研究课题[1]。 1.2 国内外研究现状 由于数字滤波器以较低的阶数就可以实现高选频特性，而且便于调节通带、阻带和边缘频率。所以，数字滤波器的优化设计一直都是人们研究的热门领域。目前人们提出