线性相位的特点及实现的条件是什么

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描述

一个单一频率的正弦信号通过一个系统,假设它通过这个系统的时间需要t,则这个信号的输出相位落后原来信号wt的相位,这个相位称为线性相位。

一个单一频率的正弦信号通过一个系统,假设它通过这个系统的时间需要t,则这个信号的输出相位落后原来信号ωt的相位;反过来说,如果一个频率为ω的正弦信号通过系统后,它的相位落后Δ,则该信号被延迟了Δ/ω的时间。

在实际系统中,一个输入信号可以分解为多个正弦信号的叠加,为了使得输出信号不会产生相位失真,必须要求它所包含的这些正弦信号通过系统的时间是一样的。

频率

特点:

在实际系统中,一个输入信号可以分解为多个正弦信号的叠加,为了使得输出信号不会产生相位失真,必须要求它所包含的这些正弦信号通过系统的时间是一样的。因此每一个正弦信号的相位分别落后,w1*t,w2*t,w3*t。因此,落后的相位正比于频率w,如果超前,超前相位的大小也是正比于频率w。从系统的频率响应来看,就是要求它的相频特性是一条直线。在FIR滤波器的设计中,为了得到线性相位的性质,通常利用实偶对称序列的相频特性为常数0和实奇对称序列为相频特性为常数90度的特点。因此得到的是对称序列,不是因果序列,是不可实现系统,为了称为物理可实现系统,需要将它向右移动半个周期,这就造成了相移特性随时间的变化,同时也是线性变化。

线性相位条件:

1、如果FIRDF的单位抽样响应h(n)为实数,而且满足偶对称),或满足奇对称,其对称中心在处,可证明filter就具有严格的线性相位

2、即如果单位脉冲响应h(n)(为实数)具有偶对称或奇对称性,则FIR数字滤波器具有严格的线性相位特性。

3、在数字滤波器中,IIR数字滤波器方便简单,但它相位的非线性,要求采用全通网络进行相位校正,且稳定性难以保障。FIR滤波器具有很好的线性相位特性,使得它越来越受到广泛的重视。

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