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无限脉冲响应滤波器


贡献者:葱爆羊肉    浏览:11619次    创建时间:2009-06-26

无限脉冲响应滤波器是数位滤波器的一种,简称IIR数位滤波器(infinite impulse response filter)。由于无限脉冲响应滤波器中存在反馈回路,因此对于脉冲输入信号的响应是无限延续的。


讨论Top

无限脉冲响应滤波器的脉冲响应无限长,不像有限脉冲响应滤波器,所以有以下问题:
如何使能量集中在 附近。
如何正向Z转换(forward Z transform)以及逆向Z转换(inverse Z transform)为稳定。
能使用最小相位滤波器(minimum phase filter)来解决以上问题,使一无限脉冲响应滤波器为稳定且能量集中在 附近。
最小相位滤波器(minimum phase filter):所有的极点(poles)以及零点(zeros)都在单位圆以内。
最小相位滤波器为稳定(stable)且因果(causal),且最小相位滤波器的逆向(inverse)转换也为稳定(stable)且因果(causal)。


其中为 个零点,为个极点, 个零点和 个极点都在单位圆内。
如何将无限脉冲响应滤波器转换成最小相位滤波器:

假设 在单位圆内。


为最小相位滤波器(minimum phase filter),符合且和只有相位不同。
另外,称为全通滤波器(all pass filter)。
无限脉冲响应滤波器为一个最小相位滤波器和一个全通滤波器串接(cascade):

其中:无限脉冲响应滤波器,:最小相位滤波器,:全通滤波器。



特性Top

无限脉冲响应滤波器(IIR filter)的优点:
较容易设计以及实现。
无限脉冲响应滤波器(IIR filter)的缺点:
脉冲响应(impulse response)为无限长:造成当输入数位讯号为有限长的时候,输出数位讯号会变成无限长。
比有限脉冲响应滤波器(FIR filter)较不易最佳化(optimize)。
不一定是稳定的(stable):因为Z转换(Z transform)后所有的极点(pole)不一定都在单位圆内。
设计方法Top

bilinear transform
impulse invariant
step invariant
其他方式




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参考资料
http://zh.wikipedia.org/w/index.php?title=IIR%E6%95%B8%E5%AD%97%E6%BF%BE%E6%B3%A2%E5%99%A8&variant=zh-cn

贡献者
葱爆羊肉    


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