抽取因子为8 fir滤波器总是稳定的吗 半带和fir 哪个好

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2017-06-09 09:31 标签： fir滤波器总是稳定的吗

第8章FIRfir滤波器总是稳定的吗和IIRfir滤波器总是稳定的吗原理及实现

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1.已知连续信号x(t)是周期为T的周期信號按照抽样频率f s=

对连续信号x(t)抽样后得

到离散时间序列x(n)，则序列x(n)的周期是（）

2.已知某系统的单位抽样响应h(n)=0.3n u(n)则该系统是（）

3．系统输入序列x(n)和输出序列y(n)满足差分方程：y(n)=nx(n)，则该系统是（）A.线性移不变系统 B.非线性移不变系统

4.序列x(n)=R N(n)的能量和功率分别记为E和P则满足条件（）

5.已知频帶宽度有限信号x1(t)和x2(t)的最高频率分别为f1和f2，其中f1

x1(t)－x2(t)进行无失真抽样的最低抽样频率为（）

A.N为奇数的偶对称线性相位fir滤波器总是稳定的吗

B. N为偶數的偶对称线性相位fir滤波器总是稳定的吗

C.N为奇数的奇对称线性相位fir滤波器总是稳定的吗

D.N为偶数的奇对称线性相位fir滤波器总是稳定的吗

9.关于雙线性变换法设计IIRfir滤波器总是稳定的吗正确的说法是（）

A．双线性变换是一种线性变换

B．不能用于设计高通和带阻fir滤波器总是稳定的吗

C．雙线性变换法将线性相位的模拟fir滤波器总是稳定的吗映射为一个线性相位的数字fir滤波器总是稳定的吗

D．需要一个频率非线性预畸变

近年来FIRfir滤波器总是稳定的吗在專业音频领域中越来越流行。这在一定程度上是由更强大的DSP驱动的这些DSP能够实时处理多个FIRfir滤波器总是稳定的吗。然而虽然FIRfir滤波器总是穩定的吗是一个强大的工具，它们也经常被误解本文将尝试（不进行复杂性的数学原理分析）解释什么是FIRfir滤波器总是稳定的吗，以及它們与其他fir滤波器总是稳定的吗类型相比的优点和缺点

为了帮助我们解释，我们将首先考虑一个模拟24dB/Octave Linkwitz低通fir滤波器总是稳定的吗具有以下頻率响应：

由此可见，除了此fir滤波器总是稳定的吗的频率响应音频系统中的其它重要的变化就是相位响应：见下图

fir滤波器总是稳定的吗嘚相位响应曲线描述了fir滤波器总是稳定的吗增加到信号中的频率相关延迟。因此我们可以看到fir滤波器总是稳定的吗除了在频域上改变了系统的响应外，在时域也改变了系统的响应通常这不是问题，但扬声器设计师需要花费大量时间在多路分频系统中进行优化这些相移會对分频点附近不同频段的扬声器驱动器之间的相互作用以及扬声器的极性响应产生重要影响。

在数字信号处理器（DSP）中我们可以产生與模拟fir滤波器总是稳定的吗几乎相同的数字fir滤波器总是稳定的吗。最常见的方法是使用一种称为“biquad（双二阶）”的DSP算法来设计IIRfir滤波器总是穩定的吗在这里我们将不再详细讨论IIRfir滤波器总是稳定的吗设计的细节，因为用数学演算方式将变得复杂简单地总结一下它们的方式，IIRfir濾波器总是稳定的吗以不同的增益水平将以前的输入和输出样本的一部分反馈给fir滤波器总是稳定的吗以创建下一个样本输出，从而形成┅个理论上永远持续的反馈循环这种连续反馈系统就是这种数字fir滤波器总是稳定的吗被称为无限脉冲响应（IIR）的原因。

IIRfir滤波器总是稳定嘚吗已成为数字音频中20多年来的标准fir滤波器总是稳定的吗方法并具有一些明显的优势：–与模拟等效物几乎相同的行为（简化了从模拟箌数字的过渡）–使用biquads计算效率高（在DSP成立之初，处理能力不足时很重要）

尽管IIRfir滤波器总是稳定的吗得到了广泛的应用但其数学设计却楿当复杂。但是在专业音频DSP系统中，这种复杂性对用户而言是隐藏的只需输入参数来定义fir滤波器总是稳定的吗的形状，然后软件会计算所需的系数以确保fir滤波器总是稳定的吗的性能符合预期并保持稳定。尽管IIRfir滤波器总是稳定的吗具有优势和广泛的用途但它们还是有┅些局限性：–设计非对称fir滤波器总是稳定的吗或具有复杂频率响应的fir滤波器总是稳定的吗是困难的–难以控制fir滤波器总是稳定的吗的相位响应时间域

传统的音频工程主要集中在频域，尤其是获得“平坦”的频率响应但是在扬声器设计和多分频扬声器系统中，我们还需要栲虑fir滤波器总是稳定的吗在时域的影响通过综合系统的频率响应和相位响应，我们可以在数学上应用傅里叶逆变换来获得系统的脉冲响應简而言之，如果您将单个脉冲放入系统则这是系统随时间的输出。Linkwitz Riley 24dB/octave低通fir滤波器总是稳定的吗的IIR实现的脉冲响应如下所示：

脉冲响应嘚问题在于当我们观察它时，很难理解它会对信号产生什么影响这就是为什么我们倾向于主要关注频率响应和相位响应的原因之一，咜们在数学上是等效的但提供了更多有用的信息。但是如我们稍后将讨论的那样，脉冲响应的某些特征也具有重要意义

FIRfir滤波器总是穩定的吗作为IIRfir滤波器总是稳定的吗的替代品，顾名思义它是使用固定长度的脉冲响应设计的。实际上FIRfir滤波器总是稳定的吗的通常设计方法是设计频率和相位响应，然后计算傅立叶逆变换以生成脉冲响应（这是FIRfir滤波器总是稳定的吗本身）从设计的角度来看，这具有许多優点因为它允许设计具有复杂频率响应的fir滤波器总是稳定的吗，而没有非线性相位响应的任何副作用从而不会在声学系统中引起问题。

–可以创建具有任意频率响应的fir滤波器总是稳定的吗–控制fir滤波器总是稳定的吗的相位响应

我们可以设计一个24dB/倍频程的低通fir滤波器总是穩定的吗其（几乎）频率响应与以前的Linkwitz Rileyfir滤波器总是稳定的吗完全相同：

此fir滤波器总是稳定的吗是使用rePhase软件制作的96 kHz的1024Taps的FIRfir滤波器总是稳定的嗎进行了测量，该fir滤波器总是稳定的吗被加载到NST D48S/ID48S中此版本的fir滤波器总是稳定的吗具有完全平坦的相位响应，蓝色曲线是使用的FIR的（与IIR版夲红色曲线的相比仅供参考）：

但是我们还需要查看fir滤波器总是稳定的吗的脉冲响应：

此处显示了FIR和IIR的测量结果，因此我们可以看到與具有相同频率响应的IIRfir滤波器总是稳定的吗相比，从FIRfir滤波器总是稳定的吗中脉冲出来需要5毫秒的时间此时间长度由FIRfir滤波器总是稳定的吗嘚长度或“Taps”的数量决定。在这种情况下脉冲响应正是我们所期望的，因为它和我们在rePhase中设计的相同：

这种长的“群延迟”即信号的整体延迟，是我们为平坦相位响应付出的代价实际上，这是产生平坦相位响应所需的机制在某些应用中，系统的大量延迟不是问题泹在实时应用（例如现场音频系统或音视频同步的系统）中，这是一个主要考虑因素

这些脉冲响应的另一个特点是值得注意。IIRfir滤波器总昰稳定的吗的脉冲响应是不对称的其特征是单个大峰值（响应于脉冲输入），然后是一个衰减该衰减决定了fir滤波器总是稳定的吗的性能。但是对于具有线性相位响应的FIRfir滤波器总是稳定的吗脉冲响应始始终与大峰值对称（该峰值的位置决定了fir滤波器总是稳定的吗的群延遲）。这意味着fir滤波器总是稳定的吗在脉冲的主峰值通过fir滤波器总是稳定的吗之前开始产生几个周期的可听见输出从而在瞬变上产生一種“预振铃”，在某些情况下听起来有点奇怪

因此，尽管我们使用FIRfir滤波器总是稳定的吗获得了一些非常理想的优势但是仍然存在劣势：–与IIRfir滤波器总是稳定的吗相比，群延迟长–与IIRfir滤波器总是稳定的吗中类似的EQ /分频器相比所需的DSP能力要大得多–群延迟长度与fir滤波器总昰稳定的吗影响的最低频率成正比–仅在给定fir滤波器总是稳定的吗长度的有限频率范围内工作–低频分辨率差

IIR和FIR滤波技术都可以在音频系統中使用，但是在选择最适合特定应用的方法时必须小心因为这两种方法都有其优点和缺点。有时人们会认为FIRfir滤波器总是稳定的吗是优樾的这主要是因为FIRfir滤波器总是稳定的吗可以控制相位响应。尽管FIRfir滤波器总是稳定的吗具有许多强大的优势但此功能的成本不仅仅在群延迟方面，而且在可控制的频率范围方面也受到限制进一步阅读本文重点关注FIR和IIRfir滤波器总是稳定的吗的概念，而不是工程和数学细节鉯下链接包含有关FIRfir滤波器总是稳定的吗的更多技术细节：An AUDIO动态音频处理器的FIRfir滤波器总是稳定的吗功能使用的简介：1、在D-NET软件中直接升级或登录官方网站下载安装支持苹果Mac系统或iPad版本或Windows系统的D-NET

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