数字信号处理 第2版 教学课件 ppt 作者 张小虹 6数字信号处理5
55页1、理想系统的频响特性Hd(ej), 设计一个可实现系统,时域最小平方误差设计有的也称最小平方逆设计或反,问题是从实际应用中引出的。,按时域平方误差准则逼近希望的输出。,确定系统函数H (z)。这时要求所设计的滤波器输出是,差设计,是在Hd(ej )不确定的情况下,设计H (ej)、,的H(ej)去逼近它。本节所讨论的时域最小平方误,(逆)滤波。前面几节讨论的设计方法都是已知某个,6.7 最小平方误差(逆)设计,6.7.1、混响,在许多实际问题中,信号数字处理的目的是抑制干扰,,突出有用信号,以提供进一步的分析利用。为了有效,如低、高、带通、带阻等,仅适用于有用信号与干扰,信号在频谱上分离的情况。若干扰与信号频谱重合,,例如干扰是由信号的“回声”引起的。这时“回声”的频谱,除了振幅与相位与信号频谱有区别外,基本与原信号,相同;无线信道的多径效应等现象也与此类似,而由,选频滤波器是无法消除这种干扰的。,做到这点,“对症下药”很重要。前面讨论的选频滤波器,例 信号叠加了回声序列,先从时、频与两个方面考察单个回声的情况。,由上式可见,回声干扰相当对原信号做了一次简单的,FIR滤波。其传递函数为,
2、(6.7-2),这时,Hd(z)=1+zn0,为了从y(n)中恢复x(n),只要让输出序列经过一个,的IIR滤波器即可。显然,这时的h(n)为,回声。,当滤波因子取得足够长,也可以用FIR滤波器近似消除,(6.7-3),h(n)= (n)+( ) (nn0) +( )2 (n2n0),注意到不论IIR FIR 滤波器,消除回声都必须知道,和n0。而它们往往是未知的,只能从 y(n)中估计出来。,上例是回声最简单的情况。如果声音在大厅中,它会,在墙壁上来回反射,形成轰鸣声,这就是“混响”现象。,如果希望从混响干扰中把信号恢复出来,就有解混响,问题。,最简单的混响模型,是 “回声”又产生了回声项,若取无穷项(一般只有有限项),信号x(n)由于混响,成为,(6.7-5),2x(n2n0)、如此循环,还有三次项3x(n3n0)等等。,y(n)= x(n)+x(nn0) + 2x(n2n0)+3x(n3n0)+,式(6.7-7) 说明无穷项的混响干扰相当一个IIR系统。,当然还有更复杂的混响问题,如地震波、无线电信号,(6.7-6),(6.7-7),对上式作z变换,Y(z)= X(z)1+zn0
3、+ z2n0 +,此时要提取信号x(n)可经过H(z)=1zn0的FIR系统。,等。,以认为是“干扰”滤波器。,6.7.2、一般反滤波问题,上面介绍的信号及系统模型,使我们看到回声对原信号,的干扰,本质上不同于随机信号干扰,可以说是特殊的,规则干扰。消除这类干扰,就是要利用其中的规则性。,这个规则干扰等效对原信号做了我们不希望的滤波,所,将“干扰”滤波器的脉冲响应及z变换记为hd(n)Hd(z),我们有,y(n)= x(n)hd (n) Y(z) =X(z) Hd(z),反滤波的问题就是要从y(n)中提取 x(n),即找到一个,波(反滤波)也称为“反卷积”或“解卷积”。,因为所对应的时域运算是对卷积求逆运算,因此逆滤,单位脉冲响应、传递函数为h(n)H(z)的滤波器,,使得,显然此时的最佳逼近滤波器的系统函数为,h(n) y(n)= x(n) Y(z) H(z)=X(z),不过要把理论上的简单解答,直接用于各种实际问题,,会遇到许多困难。首先,我们不可能对“干扰”滤波器,的Hd(z)掌握很详尽。即使由前面简单问题得到的,另一方面,实际问题往往比这些简单模型复杂的多,所,包含的变化参数也
4、很多,而可以充分利用、挖掘的只有,y(n),只能通过它找到实用的算法。,尤其是 ,往往只能从y(n)本身去估计测定。,如果 、n0的数值不准确,反滤波的效果会很差。,1+ zn0 、(1zn0)1,也很难确切掌握 、n0的数值。,其系统函数与冲激响应分别为Hd(z)、hd(n),若将它的,近1/Hd(z),DF的输出v(n)将逼近x(n)。,输出 y(n)送入一个系统函数为H(z)的DF,只要H(z)逼,如图6.7-1所示反滤波的框图,干扰滤波器为因果系统、,有限时宽0,1,2,N(相当于取有限次回声),,特别的,若x(n) = (n)时,数字滤波器的输出v(n)逼近, (n)。为了求解反滤波问题,先避开在频域求H(z),直,接在时域考虑。,h(N),使得hd(n)经过它之后的输出v(n)尽可能接近单位,脉冲序列 (n)。即要求,假设所设计滤波器的脉冲响应为h(0)、 h(1)、 h(2)、,这样,用h(n)(仅在0nN为非零值)的前N+1项,对,达到了反滤波的目的。这里要求v(n)尽可能接近(n),,评价函数用的是时域最小平方准则,即,(6.7-11),输入序列y(n) =hd(n)
《数字信号处理 第2版 教学课件 ppt 作者 张小虹 6数字信号处理5》由会员E****分享,可在线阅读,更多相关《数字信号处理 第2版 教学课件 ppt 作者 张小虹 6数字信号处理5》请在金锄头文库上搜索。
逍遥游复习 知识点整理
近现代法德关系史 高三展示课3稿
当代大学生人生信仰及追求的调查研究
长相思 纳兰性德-ppt课件
课件:危机意识 一
英语ppt演讲关于阿甘正传
发达国家基础教育改革的动向与趋势 修改版
中国民间美术 课件.ppt
生物质发电技术与系统 课程ppt 第1章 生物质发电技术现状及发展趋势 2学时 -----2016
现代信号处理思考题 含答案
执业药师继续教育 抑郁症的药物治疗 100分
小学生的成长档案模板不用修改 万能型
增订六版 现代汉语 上册 第二章文字 思考与练习答案
国家财政ppt课件
加拿大英语介绍
六年级统计图的选择课件
中学生成长档案ppt
中国现代文学史期末复习整理
lohi和hihilo训练对女子赛艇运动员运动能力影响的比较研究
风雨贾平凹阅读答案
2024-04-11 25页
2024-04-11 37页
2024-04-11 28页
2024-04-11 31页
2024-04-11 36页
2024-04-11 29页
2024-04-11 22页
2024-04-11 27页
2024-04-11 34页
2024-04-11 32页