某模拟滤波器的单位脉冲响应hd(n)={…,-0.145,0,0.075,0.159,0.225,0,-0.225,-0.159,-0.075,0,0.145,…},用窗
某模拟滤波器的单位脉冲响应hd(n)={…,-0.145,0,0.075,0.159,0.225,0,-0.225,-0.159,-0.075,0,0.145,…},用窗函数法设计一个线性相位FIR低通数字滤波器(用N=7的矩形窗),则应采用______型滤波器,所设计滤波器的单位脉冲响应h(n)=______。
某模拟滤波器的单位脉冲响应hd(n)={…,-0.145,0,0.075,0.159,0.225,0,-0.225,-0.159,-0.075,0,0.145,…},用窗函数法设计一个线性相位FIR低通数字滤波器(用N=7的矩形窗),则应采用______型滤波器,所设计滤波器的单位脉冲响应h(n)=______。
若hd(n)是一个理想滤波器的单位采样响应,h(n)是一个N阶FIR滤波器,最小平方误差为
若h(n)是按窗口法设计的FIR滤波器的M点单位脉冲响应,现希望检驼设计效果,要观察滤波器的频响H(ejω)。一般可以采用观察H(ejω)的N个采样点值来代替观察的H(ejω)连续曲线。如果N足够大,H(ejω)的细节就可以清楚地表现出来。设N是整数次方,且N>M,试用FFT运算来完成这个工作。
理想零相位多带滤波器的频率响应定义为
HML(ejΩ)=Ak, Ωk-1≤|Ω|≤Ωk, k=1,2,…,L试证该滤波器单位脉冲响应为
测量标杆用于测量海浪高度(单位:m),海浪高度是随时间变化的函数。对高度的采样信号的采样频率为每秒5个样本。采样得到的样本组成了下面的离散时间信号
si(nT)=cos[2π(0.2)nT+1.1]+0.5cos[2π(0.3)nT+1.5]
以上信号被传送至中央波浪检测站。由于噪声的影响,接收到的信号x(nT)为传送信号与噪声的和,噪声可用下面的MATLAB函数表示:
function no=drn(n)
N=size(n,2);rand('seed',0);
no(1)=rand-0.5;
for i=2:N;
no(i)=0.2*no(i-1)+(rand-0.5);
end;
利用一个低通滤波器对x(nT)进行处理以去除噪声。该滤波器的单位脉冲响应为
h(nT)={0.2*(0.8)n-0.14*(0.9)ncos(0.4n)+0.2(0.9)nsin(0.4n)}u(nT)]
试画出0≤t≤6s内高度采样信号si(nT),滤波器的输入信号x(nT),滤波器的单位脉冲响应h(nT)以及滤波器的输出信号y(nT)。
滤波器C是一个稳定的连续时间IIR滤波器,其系统函数为He(s)和脉冲响应为hc(t),通过双线性变换,得一个稳定的离散时间滤波器B,其系统函数为Hb(z)和脉冲响应为hb(n),试问滤波器B必定不是FIR滤波器吗?
IIR滤波技术的一个应用就是产生和恢复用于按键电话机的双音多频信号(DTMF)。按键电话机的键盘如图3-12所示。
每当按下一个按键时,产生一对音频信号,其中一个信号对按键的行编码,另外一个信号对列编码。构成双音多频信号对的单音可以通过对IIR滤波器上加一个脉冲函数来产生。滤波器输出的z变换是传输函数H(z)与输入的Z变换X(z)的乘积
Y(z)=H(z)X(z)
脉冲函数的Z变换为X(z)=1,所以此时Y(z)=H(z),Y(Ω)=H(Ω)。这样,输出信号的频谱与滤波器的频率响应是一样的。单音由正弦波信号产生,所以能够产生单音信号的滤波器传输函数与正弦波信号的Z变换相同
Ω0为待求音的数字频率。该音频发生器的差分方程为
y(n)=2cosΩ0y(n-1)-y(n-2)+sinΩ0x(n-1)
令a1=-2cosΩ0,a2=1,b1=sinΩ0。如图3-13所示,为了直观,采用直接Ⅰ型表示。产生一个DTMF信号需要两个这种音频发生滤波器。下面的例子说明了如何设计音频发生器来产生指定的音频信号。
要设计滤波器产生的单音信号为1209Hz,采样频率为8kHz,首先画出滤波器形状,然后求出滤波器的脉冲响应,最后画出脉冲响应的幅度频谱。
图9-3是几个系统的单位脉冲响应h(n),试说明哪些h(n)可以实现线性相位滤波器,并说明理由。
如图1-2所示,h(n)是方框所包含的LTI系统的单位脉冲响应,h(n)的Z变换H(z)在0<rmin<|z|<rmax<∞存在。
考虑一因果LTl系统S,其单位脉冲响应是h(n),系统函数为
画出该系统直接型实现的流图。