時(shí)域離散系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

一、何為網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如同差分方程、單位脈沖響應(yīng)以及系統(tǒng)函數(shù)一樣，描述了一個(gè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方法的表達(dá)形式。
例如給定一個(gè)差分方程：y(n)=0.8y(n-1)-0.15y(n-2)+x(n),我們可以把系統(tǒng)函數(shù)分解為三種形式：直接型，并聯(lián)型、級(jí)聯(lián)型。

網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)表示一定的運(yùn)算結(jié)構(gòu)，而不同的結(jié)構(gòu)的運(yùn)算復(fù)雜程度、運(yùn)算速度、運(yùn)算誤差是不同的，對(duì)于實(shí)現(xiàn)信號(hào)處理的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是很重要的。

二、用信號(hào)流圖表示網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

1、乘法器、加法器、單位延遲器

支路的值=支路起點(diǎn)處的節(jié)點(diǎn)值*傳輸系數(shù)
節(jié)點(diǎn)的值=所有輸入支路的值之和

2、基本信號(hào)流圖

不同的信號(hào)流而同一個(gè)代表不同的算法，而同一個(gè)系統(tǒng)函數(shù)可以有很多種信號(hào)流圖相對(duì)應(yīng)。滿足一下條件，稱為基本信號(hào)流圖：
1、信號(hào)流圖中所有支路都是基本的， 即支路增益是常數(shù)或者z^-1.
2、流圖環(huán)路中必須存在延時(shí)支路
3、節(jié)點(diǎn)和支路的數(shù)目是有限的

三、直接型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

若一個(gè)H(z)為
寫出差分方程如下：

再畫出直接型結(jié)構(gòu)：

直接型的優(yōu)點(diǎn)：
可直接由傳遞函數(shù)或差分方程直接畫出網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)流圖

直接型的缺點(diǎn)：
1.系數(shù)a、b對(duì)網(wǎng)絡(luò)的性能控制作用不明顯，調(diào)整零極點(diǎn)困難
2、極點(diǎn)對(duì)系數(shù)的變化過于靈敏，易出現(xiàn)不穩(wěn)定或較大誤差
3、運(yùn)算的累計(jì)誤差較大

四、級(jí)聯(lián)型

一個(gè)系統(tǒng)函數(shù)如下：

將分母分子因式分解得到：

整理一下：

得到級(jí)聯(lián)型流圖：

級(jí)聯(lián)型的特點(diǎn)
1、調(diào)整系數(shù)能單獨(dú)調(diào)整濾波器的第n對(duì)零或極點(diǎn)，不影響其他零極點(diǎn)
2、便于調(diào)整濾波器頻率響應(yīng)性能
3、運(yùn)算的累積誤差較小
4、具有最少的存儲(chǔ)器

五、并聯(lián)型

H(z)如下：

將H(z)展開成部分分式：

每一部分用直接型結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)：

并聯(lián)型特點(diǎn)：
1、能通過調(diào)整系數(shù)單獨(dú)調(diào)整一對(duì)極點(diǎn)位置，但不能單獨(dú)調(diào)整零點(diǎn)位置
2、個(gè)并聯(lián)節(jié)點(diǎn)的誤差互相不影響，運(yùn)算誤差最小
3、可同時(shí)對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算，運(yùn)算速度最高

總結(jié)

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(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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