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1、三、频率抽样设计法,1、设计方法,对理想频率响应等间隔抽样 作为实际FIR数字滤波器的频率特性的抽样值,内插公式:,抽样点上,频率响应严格相等,抽样点之间,加权内插函数的延伸叠加,变化越平缓,内插越接近理想值,逼近误差较小,1、线性相位的约束,1)h(n)偶对称,N为奇数,幅度偶对称:,相位函数:,2)h(n)偶对称,N为偶数,幅度奇对称:,相位函数:,2、频率抽样的两种方法,1)第一种频率抽样,系统函数:,频率响应:,2)第二种频率抽样,系统函数:,频率响应:,3、线性相位第一种频率抽样,h(n)为实数序列时,H(k)圆周共轭对称,又线性相位:,即:,对称中心:,当N为奇数时:,当N为偶数时
2、:,当N为奇数时:,当N为偶数时:,频率响应:,当N为奇数时:,当N为偶数时:,4、线性相位第二种频率抽样,h(n)为实数序列时,H(k)圆周共轭对称,又线性相位:,即:,对称中心:,当N为奇数时:,当N为偶数时:,当N为奇数时:,当N为偶数时:,频率响应:,当N为奇数时:,当N为偶数时:,增加过渡带抽样点,可加大阻带衰减,5、过渡带抽样的优化设计,不加过渡抽样点:,加一点:,加两点:,加三点:,增加过渡带抽样点,可加大阻带衰减,但导致过渡带变宽,增加N,使抽样点变密,减小过渡带宽度,但增加了计算量,优点:频域直接设计,缺点:抽样频率只能是 或 的整数倍,截止频率 不能任意取值,例:利用频率抽样法设计一个频率特性为矩形的理想低通滤波器,截止频率为0.5,抽样点数为N=33,要求滤波器具有线性相位。,解:,按第一种频率抽样方式,N=33,得抽样点,得线性相位FIR滤波器的频率响应:,过渡带宽:,阻带衰减:-20dB,增加一点过渡带抽样点,令H(9)=0.5,过渡带宽:,阻带衰减:-40dB,增加两点过渡带抽样点且增加抽样点数为N=65,令H(17)=0.5886,H(18)=0.1065,过渡带宽:,阻带衰减:-60dB,