2022-11-09|閱讀時間 ‧ 約 4 分鐘

⎾ Z轉換_F轉換_S轉換˩ 與濾波器

    ■IIR濾波器與FIR濾波器
    線性非時變的數位濾波器包括無限長脈衝響應濾波器(IIR濾波器)和有限長脈衝
    響應濾波器(FIR濾波器)兩種。這兩種濾波器的系統函數可以統一以Z變換表示
    為:
    M ≥ 1 時,M就是IIR濾波器的階數,表示系統中回饋環的個數。由於回饋的存
    在,IIR濾波器的脈衝響應為無限長,因此得名。
    若A(z)=1,則系統的脈衝響應的長度為N+1,故而被稱作FIR濾波器。
    ■FIR濾波器
    ●FIR 濾波器的定義:
    ●FIR 濾波過程就是卷積
    (1)卷積具有消除Noise功能
    (2)即是用過去k點移動的平均(視同一個移動的window)形成的曲線
    FIR FILTER 的應用: 移動平均濾波、股價月線年線分析、歸零濾波器
    ●FIR 的Z轉換
    ●FIR 的硬體結構:
    同理可得 IIR 系統方塊圖
    https://www.gaussianwaves.com/2010/11/moving-average-filter-ma-filter-2/
    https://slideplayer.com/slide/12769173/
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    ●Z轉換/F轉換/S轉換
    1.都是為便於快速求解⎾訊號從時域轉成頻域˩的數學運算
    2.依輸入訊號方程式的形式選用不同的轉換
    3.三種轉換的關係圖
    https://www.youtube.com/watch?v=CyOYxcsAUWQ&t=2092s
    ●濾波器的轉移函數
    1.有限脈衝響應濾波器(finite impulse response filter,FIR filter)
    則是用F轉換及窗口函數來設計
    2.無限脈衝響應濾波器(infinite impulse response filter,IIR filter)
    則是用加窗法來設計
    3.數位濾波器,用Z轉換求出轉移函數,再用反Z轉換求出差分方程式
    ●濾波器基本原理
    1.濾波器在時域與頻域的描述
    https://www.youtube.com/watch?v=CyOYxcsAUWQ&t=2092s
    2.用S轉換解說濾波器基本原理
    ●用MATLAB設計濾波器
    【例】設計一個最小階低通 FIR 濾波器,其通帶頻率為 0.37*pi rad/sample,
    阻帶頻率為 0.43*pi rad/sample(因此the transition width等於 0.06*pi
    rad/sample),通帶紋波為 1 dB和 30 dB 的阻帶衰減。
    【MATLAB 程式設計】
    https://lost-contact.mit.edu/afs/inf.ed.ac.uk/group/teaching/matlab-help/R2016b/signal/examples/practical-introduction-to-digital-filter-design.html
    可使用該info函數提取過濾器的參數
    https://www.books.com.tw/products/0010866466
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