繁體中文
選單

什麼是線性相位

濾波器的相位特性是與頻率成正比的直線。此時所有頻率成分都延遲相同的時間（群延遲固定），因此波形不會變形。FIR濾波器的係數以中心對稱（或反對稱）時恰為線性相位，N個抽頭時延遲為 (N − 1)/2 個取樣點。穩定且因果的IIR濾波器無法實現完全的線性相位，因此在需要保持波形的音訊、通訊接收、量測等處理中常使用FIR濾波器。

日文名稱: 直線位相

「線性相位」出現在1領域的3道練習題中（數位訊號處理基礎等）。

這個名詞所屬的領域: 數位訊號處理基礎

練習線性相位的題目

具有下列係數的5抽頭FIR濾波器中，具有線性相位特性的為下列何者？

  1. Ah = {1, 2, 3, 2, 1}
  2. Bh = {1, 2, 3, 4, 5}
  3. Ch = {5, 4, 3, 2, 1}
查看答案與解析

正確答案：A. h = {1, 2, 3, 2, 1}

FIR濾波器的係數以中心左右對稱（h[n] = h[N − 1 − n]）時，相位成為與頻率成正比的直線，所有頻率成分都延遲相同的 (N − 1)/2 個取樣點。{1, 2, 3, 2, 1} 以中央的3為中心對稱，是延遲固定為2個取樣點的線性相位濾波器。{1, 2, 3, 4, 5} 與 {5, 4, 3, 2, 1} 既不對稱也不反對稱，延遲隨頻率改變。

101抽頭的線性相位FIR濾波器（係數左右對稱）的群延遲為下列何者？

  1. A50個取樣點
  2. B50.5個取樣點
  3. C101個取樣點
查看答案與解析

正確答案：A. 50個取樣點

係數對稱的N抽頭FIR濾波器，群延遲與頻率無關，為 (N − 1)/2 個取樣點。N = 101 時為 (101 − 1)/2 = 50 個取樣點，相當於係數中心（第51個係數 h[50]）的位置。取樣頻率48 kHz時為 50 ÷ 48000 ≈ 1.04 ms 的延遲，在即時處理中須注意抽頭數越多延遲越大。

解析中的「線性相位」

出現「線性相位」的題目（3題）

  1. 具有下列係數的5抽頭FIR濾波器中，具有線性相位特性的為下列何者？
  2. 101抽頭的線性相位FIR濾波器（係數左右對稱）的群延遲為下列何者？
  3. 有限脈衝響應（FIR）濾波器的特徵為下列何者？

相關名詞

有限脈衝響應濾波器（FIR） 群延遲 脈衝響應 無限脈衝響應濾波器（IIR） 快速傅立葉轉換（FFT） 降取樣 差分方程式 移動平均濾波器 窗函數 摺積（卷積）

前往名詞解釋列表