模擬濾波器到數字濾波器的轉化


在上一篇博文《IIR型高斯濾波的原理及實現》中我們曾經提到從s域到z域的變換,也即是將模擬濾波器轉化為數字濾

波器,本文將正式地介紹這個問題。對於IIR濾波器設計,常用的方法有兩種:沖激不變法和雙線性變換,本文將重點

闡述着兩種方法的原理。設模擬濾波器系統函數為H(s),數字濾波器系統函數為H(z),我們要做的就是需要建立s到z

的映射關系,依此從H(s)推導出H(z)。

沖激不變法首先將H(s)進行拉普拉斯反變換得到單位沖激響應h(t),對h(t)進行采樣得到h[n],再對h[n]進行z變換得

到H(z)。因為數字濾波器的沖激響應是對模擬濾波器沖激響應的采樣,因此該方法獲得的濾波器時域逼近特性好。假設

H(s)為有理多項式,且只有單階極點,利用部分分式表達如下:

 

 


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