文本阅读:
8.3设计滤波器199
输入
输入
区k-1-1el
>xk-1-lel
→输出
|d=1
输出
|d=1
区-P
这-P
8.21对一个循环基本滤波器进行归一化:(a)正确的做法,在输入上乘以归一化因子;(b)错误的做法,在输出上乘以归一化因子
8.3.10循环滤波器的冲激响应
在章节74中,我们分析了一个循环梳状滤波器的冲激响应,它是单极点低通滤波器的一个特例。图8.22所示为2个低通滤波器和一个复的单极点谐振滤波器的结果。它们都是章节8.2.3介绍的基本循环滤波器。每个都进行了归一化,因此具有单位最大增益。在低通滤波器中,极点越靠近1,冲激响应持续得就越长(也越低)。假设极点位于点1-1/n处(因此截止频率为1/n弧度)。归一化因子也为1/n。在n个点之后,输出被如下因子衰减:
i-4J-4
其中e为欧拉常数,约为2.718。可以称该滤波器的建立时间(Settling Time)为n个样点。
在图8.22a中n=5,在图8.22b中n=10。一般来说,建立时间(以样点为单位)近似等于截止频率(角单位)的倒数。
对一个谐振单极点滤波器来说--即极点离开实轴时--情况将变得更为有趣。在图8.22c中,极点P的绝对值为0.9(与图8.22b中一样),但其参数被设置为2元/10弧度。图8.22b的建立时间是一样的,但输出却在谐振频率处鸣响(因此在本例中该鸣响的周期为10个样点。
这里自然要问一个问题:在滤波器衰减到其强度的1/e时,我们将得到多少个鸣响周期?
如果一个谐振滤波器的极点的模与前面一样为1-1/n,则我们已经在章节8.2.3中看到其带宽(称其为b)大约是1/n,并且我们在这里看到建立时间大约为n。谐振频率(称其为0)是极点的辐角,鸣响的周期为2m/o个样点。因此建立时间所用周期数为: