事实上,线性相位滤波器具有对称的脉冲响应,但我不明白为什么这是真的。有人可以解释或证明这一点吗?
为什么线性相位滤波器具有对称的脉冲响应?
事实上,我想我明白为什么了。
是纯粹真实的,因此如果我们采用 IFT,它是均匀且对称的。
因为相位是线性的,所以只是在时域中移动相应的偶数和对称幅度,因此得到的脉冲响应是关于对称的.
实际上,这不是必需的,具体取决于您如何定义“过滤器”。Clements 和 Pease推导出了一个无法实现的滤波器,它是线性相位,但没有任何对称性。
过滤器没有用,因为它们无法实现,但这是一个有趣的思考问题。
正如 Peter K. 的回答所指出的,具有线性相位的离散时间系统没有必要具有任何对称性。
CAJ 的论点朝着正确的方向发展,但请注意只是一个简单的离散样本延迟,如果. 更重要的是,并不总是保持输入信号的对称性。
一种实现方式就是用sinc插值将离散时间输入转换为连续时间,延迟等效时间采样,并重新采样信号。
这是信号的示例“延迟”具有不同的值. 第一张图是原始信号,然后是延迟的输出,和样品。虚线是每个信号的 sinc 插值。
请注意,当,如上图所示,输入信号的对称性丢失了,因此 CAJ 的论点仅对.
虽然不能保证线性相位离散时间滤波器的脉冲响应的对称性,但可以保证信号的连续 sinc 插值的对称性。
具有线性相位且没有对称性的滤波器的一个示例恰好是对于任何. 然而有趣的是,这个频率响应不是一个有理函数, 所以不能用典型的 IIR 差分方程法来实现。
事实证明,在脉冲响应不一定对称的情况下,所以当,脉冲响应的长度必然是无限的。这意味着对于 FIR 滤波器,因为有必要,对称性被保留,因此 CAJ 的论点适用。
如果您想查看此答案中关于您自己研究的真实 FIR 滤波器的声明的一些数学论据,您可以在此处查看我的。请记住,我不是专家,所以它可能包含错误。如果你找到了,请告诉我。
关于该语言的一个重要细节是,当人们说线性相位时,他们通常并不是指严格的线性相位,如
它们通常表示广义线性相位,如
对于广义线性相位,如果滤波器响应是实数和有限的,则它可以是对称的或反对称的。
正如 Matt L. 在评论中指出的那样,有关不同类型的广义线性相位 FIR 滤波器的更多详细信息,您可以阅读此问题。