无失真传输与理想低通滤波器ppt课件.ppt

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1、无失真传输失真失真无失真传输条件无失真传输条件利用利用失真失真波形形成波形形成X第第第第 2 2 页页页页为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能一失真线性系统引起的信号失真由两方面的因素造成线性系统引起的信号失真由两方面的因素造成幅度失真：幅度失真：各频率分量幅度产生不同程度的衰减；各频率分量幅度产生不同程度的衰减；相位失真：相位失真：各频率分量产生的相移不与频率成正比，各频率分量产生的相移不与频率成正比，使响应的各频率分量在时间轴上的相对位置产生变化。使响应的各频率分量在时间轴上的相对位置产生变化。信信号号经经系系统统传

2、传输输，要要受受到到系系统统函函数数 的的加加权权，输输出出波波形发生了变化，与输入波形不同，则产生失真。形发生了变化，与输入波形不同，则产生失真。线性系统的失真线性系统的失真幅度，相位变化，不产生新的频幅度，相位变化，不产生新的频率成分；率成分；非线性系统产生非线性失真非线性系统产生非线性失真产生新的频率成分。产生新的频率成分。对系统的不同用途有不同的要求：对系统的不同用途有不同的要求：无失真传输；无失真传输；利用失真利用失真波形变换。波形变换。X第第第第 3 3 页页页页为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能二无失真传

3、输条件幅度可以比例增加幅度可以比例增加可以有时移可以有时移波形形状不变波形形状不变X第第第第 4 4 页页页页为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能频谱图几点认识：几点认识：要要求求幅幅度度为为与与频频率率无无关关的的常常数数K，系系统统的的通通频频带带为为无无限宽。限宽。相位特性与相位特性与 成正比成正比，是一条，是一条过原点过原点的的负斜率负斜率直线。直线。不失真的线性系统其冲激响应也是不失真的线性系统其冲激响应也是冲激函数冲激函数。X第第第第 5 5 页页页页为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神

4、,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能相位特性为什么与频率成正比关系？只有只有相位相位与频率与频率成正比成正比，方能保证各谐波有相同的，方能保证各谐波有相同的延延迟时间迟时间，在延迟后各次谐波叠加方能不失真。，在延迟后各次谐波叠加方能不失真。延迟时间延迟时间t0 是相位特性的斜率：是相位特性的斜率：群时延群时延或称群延时或称群延时在满足信号传输不产生相位失真的情在满足信号传输不产生相位失真的情况下，系统的群时延特性应为常数。况下，系统的群时延特性应为常数。X第第第第 6 6 页页页页为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图

5、书室育人功能例X第第第第 7 7 页页页页为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能总结系统的无失真传输条件系统的无失真传输条件理想低通滤波器理想低通的频率特性理想低通的频率特性理想低通的冲激响应理想低通的冲激响应理想低通的阶跃响应理想低通的阶跃响应理想低通对矩形脉冲的响应理想低通对矩形脉冲的响应X第第第第 9 9 页页页页为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能一理想低通的频率特性 的低频段内，传输信号无失真的低频段内，传输信号无失真()。为截止频率，称为

6、理想低通滤波器的通频带，简称为截止频率，称为理想低通滤波器的通频带，简称频带。频带。即即X第第第第 1 10 0 页页页页为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能二理想低通的冲激响应X第第第第 1 11 1 页页页页为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能波形由对称性可以从矩形脉由对称性可以从矩形脉冲的傅氏变换式得到同冲的傅氏变换式得到同 样的结果。样的结果。X第第第第 1 12 2 页页页页为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻

7、全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能1 1比较输入输出，可见严重失真；比较输入输出，可见严重失真；2 2理想低通滤波器是个物理不可实现的非因果系统理想低通滤波器是个物理不可实现的非因果系统几点认识 当当 经过理想低通时，经过理想低通时，以上的频率成分都衰以上的频率成分都衰 减为减为0，所以失真。，所以失真。信号频带无限宽信号频带无限宽，而理想低通的通频带而理想低通的通频带(系统频带系统频带)有限的有限的系统为全通网络，可以系统为全通网络，可以 无失真传输无失真传输。原因：从原因：从h(t)看，看，t0时已有值。时已有值。X第第第第 1 13 3 页页页页为深入学习习近平新时代中国特色

8、社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能可实现的低通近似理想低通滤波器的实例近似理想低通滤波器的实例网络传递函数网络传递函数X第第第第 1 14 4 页页页页为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能X第第第第 1 15 5 页页页页为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能波形及频谱图响应是从响应是从t=0开始，开始，是一个是一个可实现可实现的网络。的网络。X第第第第 1 16 6 页页页页为深入学习习近平新时代中国特

9、色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能二佩利维纳准则物理可实现的网络物理可实现的网络佩利维纳准则佩利维纳准则系统可实现的必要条件。系统可实现的必要条件。X第第第第 1 17 7 页页页页为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能说明对于物理可实现系统对于物理可实现系统,可以允许可以允许H(j)特性在某些特性在某些不连续的频率点上为零，但不允许在一个有限频带不连续的频率点上为零，但不允许在一个有限频带内为零。内为零。按此原理，按此原理，理想低通、理想高通、理想带通、理想低通、理想高通、理想带通、理想带阻等理想滤波器都是不可实现的；理想带阻等理想滤波器都是不可实现的；佩利佩利-维纳准则要求可实现的幅度特性其总的衰减维纳准则要求可实现的幅度特性其总的衰减不能过于迅速；不能过于迅速；佩利佩利-维纳准则是系统物理可实现的必要条件，而维纳准则是系统物理可实现的必要条件，而不是充分条件。不是充分条件。