M点移动平均滤波器的相位响应中线性相位的意义何在?

信息处理 傅里叶变换 频谱 频率响应 线性相位
2022-02-05 10:18:01

我已经绘制了 M 点移动平均滤波器的幅度和相位响应,以下是 M = 10 时的图:

M = 10 的幅度和相位响应

我们可以观察到,对应于幅度谱中的每个波瓣,我们在相位谱中有一条线——观察到对应于每个波瓣的线性相位响应。(见下图)

带有 M = 10 标记的幅度和相位响应

我试图观察不同 M 值的幅度和相位响应,并观察到类似的模式。

这种模式背后有什么原因吗?这有什么意义吗?

1个回答

意义在于所有频率的恒定时间延迟。时间延迟是相位相对于频率的导数,因此给定如图所示的线性相位,时间延迟是恒定的。请注意,相位突变实际上仅在幅度通过零时发生,因此不会影响其作为“线性相位”滤波器的性质。

M 点移动平均滤波器的时间延迟(对于所有频率)为M/2,所以如果你增加点的数量,相位斜率与频率的关系将会增加。

为什么我们如此喜欢线性相位滤波器?请参阅此帖子:

为什么线性相位很重要?

任何具有对称或反对称系数的有限脉冲响应 (FIR) 滤波器(系数全为 1 的 OP 的情况是对称的)都将是线性相位滤波器。