IIR濾波器極點分析 關於穩定度

2021-07-28 16:15:37 字數 977 閱讀 4893

我們已經知道,iir 濾波器可以表示為 多個 1/(1-c*z^(-1)) 相乘(這裡假定只有 x(n) 參與濾波), 每個單元我們稱之為子濾波器,多個以上公式的相乘,表示在時域裡面,依次經過這些子濾波器過濾,因此,只要任何乙個子濾波器不穩定,則導致整個濾波器不穩定,換句話說,要保證系統穩定,則需要保證每個子濾波器穩定。

下面,我們以乙個子濾波器為例來分析:

y(z) =1 / ( 1 - c*z^(-1) ), 此處的 z^(-1) 表示的是 z 的負 1 次方
對應的時域表示式為:

y

(n) = x

(n) + c*y

(n-1)

下面推導一下 y(n) 的結果:

y

(0) = x

(0)y

(1) = x

(1) + c*y

(0) = x

(1) + c * x

(0)y

(2) = x

(2) + c*y

(1) = x

(2) + c * x

(1) + (c^2) * x

(0)y

(3) = x

(3) + c*y

(2) = x

(3) + c * x

(2) + (c^2) * x

(1) + (c^3) * x

(0)......

y(n) = x

(n) + c*y

(n-1) = x

(n) + c * x

(n-1) + (c^2) * x

(n-2)

+ ...... + (c^n)*x

(0)

所以,如果 c >= 1,則 y(n)不會收斂,總會有溢位的情況。只有 c < 1, c 的 n 次方,才能隨著 n 的增大而逐漸趨近與 0.

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