時域離散系統的網絡結構

一、何為網絡結構

網絡結構如同差分方程、單位脈沖響應以及系統函數一樣，描述了一個系統實現方法的表達形式。
例如給定一個差分方程：y(n)=0.8y(n-1)-0.15y(n-2)+x(n),我們可以把系統函數分解為三種形式：直接型，并聯型、級聯型。

網絡結構表示一定的運算結構，而不同的結構的運算復雜程度、運算速度、運算誤差是不同的，對于實現信號處理的網絡結構是很重要的。

二、用信號流圖表示網絡結構

1、乘法器、加法器、單位延遲器

支路的值=支路起點處的節點值*傳輸系數
節點的值=所有輸入支路的值之和

2、基本信號流圖

不同的信號流而同一個代表不同的算法，而同一個系統函數可以有很多種信號流圖相對應。滿足一下條件，稱為基本信號流圖：
1、信號流圖中所有支路都是基本的， 即支路增益是常數或者z^-1.
2、流圖環路中必須存在延時支路
3、節點和支路的數目是有限的

三、直接型網絡結構

若一個H(z)為
寫出差分方程如下：

再畫出直接型結構：

直接型的優點：
可直接由傳遞函數或差分方程直接畫出網絡結構流圖

直接型的缺點：
1.系數a、b對網絡的性能控制作用不明顯，調整零極點困難
2、極點對系數的變化過于靈敏，易出現不穩定或較大誤差
3、運算的累計誤差較大

四、級聯型

一個系統函數如下：

將分母分子因式分解得到：

整理一下：

得到級聯型流圖：

級聯型的特點
1、調整系數能單獨調整濾波器的第n對零或極點，不影響其他零極點
2、便于調整濾波器頻率響應性能
3、運算的累積誤差較小
4、具有最少的存儲器

五、并聯型

H(z)如下：

將H(z)展開成部分分式：

每一部分用直接型結構實現：

并聯型特點：
1、能通過調整系數單獨調整一對極點位置，但不能單獨調整零點位置
2、個并聯節點的誤差互相不影響，運算誤差最小
3、可同時對輸入信號進行運算，運算速度最高

總結

以上是生活随笔為你收集整理的数字信号处理学习笔记（三）|时域离散系统的网络结构的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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