Jeżeli dany filtr cyfrowy jest układem liniowym, niezmiennym względem przesunięcia, stabilnym i przyczynowym, to jego charakterystyka częstotliwościowa może być wyrażona następująco [112, 120, 190, 202]:
H(eja>)= f\h(k)e~jak (2.6)
k=-oo
Ze względu na czas trwania odpowiedzi impulsowej filtry cyfrowe dzieli się na dwie klasy, a mianowicie układy o skończonym czasie trwania odpowiedzi impulsowej (FIR) oraz układy o nieskończonym czasie trwania odpowiedzi impulsowej (IIR). Podstawowe właściwości obu tych klas filtrów zostaną krótko omówione w następnych podrozdziałach.
2.2. Jednowymiarowe filtry FIR
Niech h(ń) będzie odpowiedzią impulsową o długości N przyczynowego filtru 1-D typu FIR. Transmitancja przyczynowego filtru 1-D typu FIR jest wielomianem stopnia N-1 zmiennej zespolonej z-1 o postaci:
H(z) = h(0) + /z(l)z-1 + ...+h(N - \)z~N~^ (2.7)
gdzie N -1 jest rzędem filtru.
Charakterystyka częstotliwościowa filtru 1-D typu FIR jest określona zależnością:
N-1
H(eJ01)= (2.8)
n=0
Można wykazać, że w klasie układów przyczynowych jedynie układy FIR umożliwiają realizację dokładnie liniowej charakter}styki fazowej. W takim przypadku charakterystyka częstotliwościowa może być przedstawiona w następującej postaci [112, 143]:
H(ei0,)=H(0))eillim, (2.9)
gdzie (f)(co) = fi - aco, a H (co) jest funkcją rzeczywistą, nazywaną w literaturze charakterystyką częstotliwościową o fazie zerowej (ang. zero-phase freauency response) [110, 181],
Pomiędzy funkcjami H(co) oraz H(eJC0) zachodzi następujący związek: