FIR低通数字滤波器的设计要点

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基于汉明窗函数的FIR低通滤波器设计及性能优化

基于汉明窗函数的FIR低通滤波器设计及性能优化

基于汉明窗函数的FIR低通滤波器设计及性能优化FIR(有限脉冲响应)滤波器是一种常见的数字滤波器,常用于信号处理和通信系统中。

在这篇文章中,我们将讨论基于汉明窗函数的FIR低通滤波器的设计和性能优化。

一、FIR低通滤波器的基本原理FIR低通滤波器是一种只有有限个非零系数的滤波器。

它的输出信号只由输入信号和滤波器的系数决定,不存在反馈回路,所以它具有线性相位响应和稳定性。

FIR低通滤波器的设计目标是在给定的截止频率下,使得滤波器的幅频特性在截止频率之前尽可能平坦,截止频率之后衰减尽可能大。

这样可以实现对高频噪声的滤除,保留低频信号。

二、汉明窗函数汉明窗函数是一种常用的窗函数,常用于FIR滤波器的设计中。

它的表达式为:w(n) = 0.54 - 0.46 * cos(2πn/N),0 ≤ n ≤ N-1其中,w(n)表示窗函数在第n个采样点的取值,N为窗函数的长度。

汉明窗函数的特点是在窗函数的两侧具有较小的幅度,且其边界呈现光滑曲线,适合用于低通滤波器的设计。

三、基于汉明窗函数的FIR低通滤波器设计步骤1. 确定滤波器的截止频率:根据实际需求,确定滤波器工作的截止频率。

2. 确定滤波器的阶数:阶数决定了滤波器的复杂度和性能,一般可根据实际需求和计算资源进行选择。

3. 计算滤波器的总系数:根据滤波器的阶数和截止频率,计算出FIR滤波器的总系数。

4. 计算汉明窗函数:根据滤波器的长度,计算出汉明窗函数的系数。

5. 求解滤波器的系数:将汉明窗函数与总系数相乘,得到最终的滤波器系数。

6. 进行滤波器的性能优化:可以通过改变窗函数的长度、改变滤波器的阶数等方式进行滤波器的性能优化,以满足实际需求。

四、性能优化策略在设计FIR低通滤波器时,可以采取以下性能优化策略:1. 改变窗函数的长度:增加窗函数的长度可以减小滤波器的幅频特性的过渡带宽度,但会增加滤波器的计算复杂度。

2. 改变滤波器的阶数:增加滤波器的阶数可以增加滤波器的衰减能力,但也会增加滤波器的计算复杂度。

FIR滤波器设计要点

FIR滤波器设计要点

FIR滤波器设计要点FIR (Finite Impulse Response) 滤波器是一种数字滤波器,其设计要点包括滤波器类型选择、滤波器系数设计、频率响应规格、窗函数和滤波器长度选择等。

以下是对这些要点的详细介绍。

1.滤波器类型选择:在设计FIR滤波器之前,需要确定滤波器的类型。

常见的FIR滤波器类型包括低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器。

不同类型的滤波器适用于不同的应用场景,因此在选择滤波器类型时需要考虑系统的需求。

2.滤波器系数设计:FIR滤波器的核心是滤波器系数。

滤波器系数决定了滤波器的频率响应和滤波特性。

常用的设计方法包括窗函数法、最小均方误差法和频率抽样法等。

窗函数法是最常用的设计方法,其基本思想是通过选择合适的窗函数来得到滤波器系数。

3.频率响应规格:在设计FIR滤波器时,需要明确所需的频率响应规格,包括通带增益、阻带衰减、过渡带宽等。

这些规格直接影响了滤波器的性能,因此需要根据具体应用场景来确定。

4.窗函数选择:窗函数在FIR滤波器设计中起到了重要的作用。

常用的窗函数包括矩形窗、汉宁窗、汉明窗、布莱克曼窗等。

不同的窗函数具有不同的特性,选择合适的窗函数可以得到优良的滤波器性能。

5.滤波器长度选择:滤波器长度决定了滤波器的频率分辨率和时间分辨率。

滤波器长度越长,频率响应越尖锐,但计算复杂度也越高。

因此,在设计FIR滤波器时需要权衡计算复杂度和性能要求,选择合适的滤波器长度。

6.优化设计:7.实现方式:总之,设计FIR滤波器要点包括滤波器类型选择、滤波器系数设计、频率响应规格、窗函数和滤波器长度选择等。

设计者需要根据具体的应用场景和性能要求来进行合理的设计和优化,以满足系统的需求。

实验四FIR数字滤波器的设计

实验四FIR数字滤波器的设计

实验四FIR数字滤波器的设计
FIR(有限冲击响应)数字滤波器是一种常见的数字信号处理器件,
可以用于滤波、降噪等应用。

下面是一种FIR数字滤波器的设计流程:
1.确定滤波器的需求:首先确定需要滤除的频率范围和滤波的类型,
例如低通、高通、带通、带阻等等。

2.设计滤波器的频率响应:根据滤波器的需求,设计其理想的频率响应。

可以使用窗函数、最小二乘法等方法获得一个理想的滤波器响应。

3.确定滤波器的阶数:根据设计的频率响应,确定滤波器的阶数。


数越高,滤波器的响应越陡峭,但计算复杂度也会增加。

4.确定滤波器的系数:根据滤波器的阶数和频率响应,计算滤波器的
系数。

可以使用频域窗函数或时域设计方法。

5.实现滤波器:根据计算得到的滤波器系数,实现滤波器的计算算法。

可以使用直接形式、级联形式、传输函数形式等。

6.评估滤波器的性能:使用所设计的FIR滤波器对输入信号进行滤波,评估其滤波效果。

可以使用频率响应曲线、幅频响应、群延时等指标进行
评估。

7.调整滤波器设计:根据实际的滤波效果,如果不满足需求,可以调
整滤波器的频率响应和阶数,重新计算滤波器系数,重新实现滤波器。

以上是FIR数字滤波器的基本设计流程,设计过程中需要考虑滤波器
的性能、计算复杂度、实际应用需求等因素。

实验五FIR数字滤波器的设计

实验五FIR数字滤波器的设计

实验五FIR数字滤波器的设计
FIR数字滤波器的设计可以分为以下几个步骤:
1.确定滤波器的类型和规格:根据实际需求确定滤波器的类型(如低通、高通、带通等)以及滤波器的截止频率、通带衰减以及阻带衰减等规格。

2.选择滤波器的窗函数:根据滤波器的规格,选择合适的窗函数(如矩形窗、汉宁窗、布莱克曼窗等)。

窗函数的选择会影响滤波器的频率响应以及滤波器的过渡带宽度等特性。

3.确定滤波器的阶数:根据滤波器的规格和窗函数的选择,确定滤波器的阶数。

通常来说,滤波器的阶数越高,滤波器的性能越好,但相应的计算和处理也会更加复杂。

4.设计滤波器的频率响应:通过在频率域中设计滤波器的频率响应来满足滤波器的规格要求。

可以使用频率采样法、窗函数法或优化算法等方法。

5. 将频率响应转换为差分方程:通过逆Fourier变换或其他变换方法,将频率响应转换为滤波器的差分方程表示。

6.量化滤波器的系数:将差分方程中的连续系数离散化为滤波器的实际系数。

7.实现滤波器:使用计算机编程、数字信号处理芯片或FPGA等方式实现滤波器的功能。

8.测试滤波器性能:通过输入一组测试信号并观察输出信号,来验证滤波器的性能是否符合设计要求。

需要注意的是,FIR数字滤波器的设计涉及到频率域和时域的转换,以及滤波器系数的选择和调整等过程,需要一定的信号处理和数学背景知识。

基于汉明窗函数的FIR低通滤波器设计及性能分析

基于汉明窗函数的FIR低通滤波器设计及性能分析

基于汉明窗函数的FIR低通滤波器设计及性能分析FIR低通滤波器是一种常用的数字滤波器,用于处理数字信号中频率较低的成分,将高频成分滤除。

在设计FIR低通滤波器时,常使用汉明窗函数来实现。

本文将介绍基于汉明窗函数的FIR低通滤波器的设计方法和性能分析。

首先,要设计一个FIR低通滤波器,需要确定以下几个参数:滤波器阶数N、采样频率fs、截止频率fc和窗函数类型。

本文将以汉明窗函数为例,演示如何设计FIR低通滤波器。

1. 滤波器阶数N的确定:滤波器阶数N决定了滤波器的复杂度和性能。

一般来说,阶数越高,滤波器的性能越好,但计算复杂度也相应增加。

因此,需要在滤波器性能和计算复杂度之间做出平衡。

常用的方法是根据滤波器的截止频率和采样频率来确定阶数N。

一般可以使用公式N=4fs/fc来初步估计阶数N,然后根据实际需求进行调整。

2. 窗函数的选择:本文选择汉明窗函数作为设计FIR低通滤波器的窗函数。

汉明窗函数在频域上具有较好的副瓣抑制性能,适合用于低通滤波器设计。

3. 窗函数的定义:汉明窗函数的表达式为:w(n) = 0.54 - 0.46*c os(2πn/(N-1)), 0 ≤ n ≤ N-1其中,N为窗函数的长度,n为窗函数的离散时间索引。

4. FIR低通滤波器的设计:设计FIR低通滤波器的步骤如下:1)确定滤波器阶数N;2)选择截止频率fc;3)计算滤波器系数h(n);4)对滤波器系数h(n)进行归一化处理。

5. 滤波器系数的计算:滤波器系数h(n)的计算公式为:h(n) = wc/pi * sinc(wc*(n-(N-1)/2)/pi)其中,wc为归一化的截止频率,wc=2πfc/fs。

sinc(x)为正弦函数sin(x)/x。

6. 归一化处理:对滤波器系数h(n)进行归一化处理,即将系数乘以汉明窗函数的值。

即:hn(n) = h(n) * w(n),0 ≤ n ≤ N-17. 性能分析:设计完毕后,需要进行性能分析来评估滤波器的性能。

用窗函数法设计FIR数字低通滤波器要点

用窗函数法设计FIR数字低通滤波器要点

河北科技大学课程设计报告学生姓名: 学号:专业班级:课程名称:学年学期指导教师:20年月课程设计成绩评定表目录1. 窗函数设计低通滤波器1.1设计目的 (1)1.2设计原理推导与计算 (1)1.3设计内容与要求 (2)1.4设计源程序与运行结果 (3)1.5思考题……………………………………………………………………101.6心得体会 (14)参考文献……………………………………………………………………… 151.窗函数设计低通滤波器1.1设计目的1. 熟悉设计线性相位数字滤波器的一般步骤。

2. 掌握用窗函数法设计FIR 数字滤波器的原理和方法。

3. 熟悉各种窗函数的作用以及各种窗函数对滤波器特性的影响。

4. 学会根据指标要求选择合适的窗函数。

1.2设计原理推导与计算如果所希望的滤波器的理想的频率响应函数为()ωj d e H ,则其对应的单位脉冲响应为()()ωπωωππd e e H n h j j d d ⎰-=21 (4.1)窗函数设计法的基本原理是设计设计低通FIR 数字滤波器时,一般以理想低通滤波特性为逼近函数()ωj e H ,即()⎪⎩⎪⎨⎧≤<≤=-πωωωωωαωc c j jd ,,e e H 0,其中21-=N α()()()[]()a n a n d e e d e eH n h c j j j j d d cc--===⎰⎰---πωωπωπωαωωωαωππωsin 2121用有限长单位脉冲响应序列()n h 逼近()n h d 。

由于()n h d 往往是无限长序列,而且是非因果的,所以用窗函数()n ω将()n h d 截断,并进行加权处理,得到:()()()n n h n h d ω=(4.2)()n h 就作为实际设计的FI R数字滤波器的单位脉冲响应序列,其频率响应函数()ωj e H 为()()nj N n j en h eH ωω∑-==1ﻩ ﻩ(4.3)式中,N 为所选窗函数()n ω的长度。

FIR低通数字滤波器的设计要点

FIR低通数字滤波器的设计要点

FIR低通数字滤波器的设计要点《DSP技术与应用》课程设计报告课题名称:基于DSP Builder的FIR数字滤波器的设计与实现学院:电子信息工程学院班级: 11级电信本01班学号:姓名:题目基于DSP Builder的FIR数字滤波器的设计与实现摘要FIR数字滤波器是数字信号处理的一个重要组成部分,于FIR数字滤波器具有严格的线性相位,因此在信息的采集和处理过程中得到了广泛的应用。

介绍了FIR数字滤波器的概念和线性相位的条件,分析了窗函数法、频率采样法和等波纹逼近法设计FIR滤波器的思路和流程。

在分析三种设计方法原理的基础上,借助Matlab仿真软件工具箱中的fir1、fir2和remez子函数分别实现窗函数法、频率采样法和等波纹逼近法设计FIR滤波器。

然后检验滤波器的滤波效果,采用一段音频进行加噪声然后用滤波器滤,对比三段音频效果进而对滤波器的滤波效果进行检验。

仿真结果表明,在相频特性上,三种方法设计的FIR滤波器在通带内都具有线性相位;在幅频特性上,相比窗函数法和频率采样法,等波纹逼近法设计FIR滤波器的边界频率精确,通带和阻带衰减控制。

AbstractFIR digital filter is an important part of digital signal processing, the FIR digital filter with linear phase, so it has been widely applied in the collection and processing of information in the course of. This paper introduces the concept of FIR digital filter with linear phase conditions, analysis of the window function method and frequency sampling method and the ripple approximation method of FIR filter design ideas and processes. Based on analyzing the principle of three kinds of design methods, by means of fir1, fir2 and Remez function of Matlab simulation software in the Toolbox window function method and frequency sampling method and respectively realize equiripple approximation method to design FIR filter. Then test the filtering effect of the filter, using an audio add noise and then filter, test three audio effects andxxparison of filter filtering effect. Simulation results show that the phase frequency characteristic, three design methods of FIR filter with linear phase are in the pass band; the amplitude frequency characteristics, xxpared with the window function method and frequency sampling method, equiripple approximation methodDesign of FIR filter with accurate boundary frequency, the passband and stopband attenuation control.目录一、绪论 ................................................ ............................................ 1 二、FIR数字滤波器原理 ................................................ ................. 2 三、DSP Builder设计流程 ................................................ ............... 3 四、基于DSP Builder设计FIR数字滤波器 ................................. 8 五、课程设计心得 .......................................................................... 11 六、6. 修改FIR滤波器模型添加参数把计算机的系数逐个填入到FIR滤波器模型中,见图。

实验四FIR数字滤波器的设计

实验四FIR数字滤波器的设计

实验四FIR数字滤波器的设计
FIR数字滤波器也称作有限脉冲响应数字滤波器,是一种常见的数字滤波器设计方法。

在设计FIR数字滤波器时,需要确定滤波器的阶数、滤波器的类型(低通、高通、带通、带阻)以及滤波器的参数(截止频率、通带波纹、阻带衰减、过渡带宽等)。

下面是FIR数字滤波器的设计步骤:
1.确定滤波器的阶数。

阶数决定了滤波器的复杂度,一般情况下,阶数越高,滤波器的性能越好,但计算量也越大。

阶数的选择需要根据实际应用来进行权衡。

2.确定滤波器的类型。

根据实际需求,选择低通、高通、带通或带阻滤波器。

低通滤波器用于去除高频噪声,高通滤波器用于去除低频噪声,带通滤波器用于保留一定范围内的频率信号,带阻滤波器用于去除一定范围内的频率信号。

3.确定滤波器的参数。

根据实际需求,确定滤波器的截止频率、通带波纹、阻带衰减和过渡带宽等参数。

这些参数决定了滤波器的性能。

4.设计滤波器的频率响应。

使用窗函数、最小二乘法等方法,根据滤波器的参数来设计滤波器的频率响应。

5.将频率响应转换为滤波器的系数。

根据设计的频率响应,使用逆快速傅里叶变换(IFFT)等方法将频率响应转换为滤波器的系数。

6.实现滤波器。

将滤波器的系数应用到数字信号中,实现滤波操作。

7.优化滤波器性能。

根据需要,可以对滤波器进行进一步优化,如调整滤波器的阶数、参数等,以达到较好的滤波效果。

以上是FIR数字滤波器的设计步骤,根据实际需求进行相应的调整,可以得到理想的滤波器。

fir数字滤波器的设计指标

fir数字滤波器的设计指标

fir数字滤波器的设计指标FIR数字滤波器的设计指标主要包括以下几个方面:1. 频率响应:FIR数字滤波器的频率响应是指滤波器对不同频率信号的响应程度。

设计时需要根据应用场景确定频率响应特性,例如低通、高通、带通等。

低通滤波器用于消除高频噪声,高通滤波器用于保留低频信号,带通滤波器则用于限制信号在特定频率范围内的传输。

2. 幅频特性:FIR数字滤波器的幅频特性是指滤波器在不同频率下的幅值衰减情况。

设计时需要根据频率响应特性调整幅频特性,以满足信号处理需求。

例如,在通信系统中,为了消除杂散干扰和多径效应,需要设计具有特定幅频特性的滤波器。

3. 相位特性:FIR数字滤波器的相位特性是指滤波器对信号相位的影响。

设计时需要确保滤波器的相位特性满足系统要求,例如线性相位特性。

线性相位特性意味着滤波器在不同频率下的相位延迟保持恒定,这对于许多通信系统至关重要。

4. 群延迟特性:FIR数字滤波器的群延迟特性是指滤波器对信号群延迟的影响。

群延迟是指信号通过滤波器后,各频率成分的延迟时间。

设计时需要根据应用场景调整群延迟特性,以确保信号处理效果。

例如,在语音处理中,需要降低滤波器的群延迟,以提高语音信号的清晰度。

5. 稳定性:FIR数字滤波器的稳定性是指滤波器在实际应用中不发生自激振荡等不稳定现象。

设计时需要确保滤波器的稳定性,避免产生有害的谐波和振荡。

6. 计算复杂度:FIR数字滤波器的计算复杂度是指滤波器在实现过程中所需的计算资源和时间。

设计时需要权衡滤波器的性能和计算复杂度,以满足实时性要求。

例如,在嵌入式系统中,计算资源有限,需要设计较低计算复杂度的滤波器。

7. 硬件实现:FIR数字滤波器的硬件实现是指滤波器在实际硬件平台上的实现。

设计时需要考虑硬件平台的特性,如处理器速度、内存容量等,以确定合适的滤波器结构和参数。

8. 软件实现:FIR数字滤波器的软件实现是指滤波器在软件平台上的实现。

设计时需要考虑软件平台的特性,如编程语言、算法库等,以确定合适的滤波器设计和实现方法。

FIR滤波器的设计与性能评估

FIR滤波器的设计与性能评估

FIR滤波器的设计与性能评估一、引言滤波器在信号处理中起到了至关重要的作用。

滤波器可以根据信号的频率特性对信号进行处理,使我们可以去除噪声、增强感兴趣的频段等操作。

本文将介绍FIR(Finite Impulse Response)滤波器的设计原理和性能评估方法。

二、FIR滤波器的设计方法FIR滤波器是一种经典的数字滤波器,它利用有限的输入响应对输入信号进行滤波处理。

FIR滤波器具有线性相位和稳定性等优点,因此在许多应用中得到广泛应用。

1. 理想低通滤波器设计首先,我们需要确定FIR滤波器的设计参数,其中最基本的是滤波器的类型。

假设我们需要设计一个低通滤波器,即只保留低于一定频率的信号分量。

可以采用理想低通滤波器的方法进行设计。

2. 频率响应的离散化接下来,我们需要将理想低通滤波器的频率响应离散化,得到滤波器的系数。

常用的方法有频率采样法和窗函数法。

频率采样法通过在频域上均匀采样理想滤波器的频率响应得到系数,而窗函数法则需要选择一个窗函数来对离散化后的频率响应进行加窗。

3. 系数计算与滤波器实现根据离散化后的频率响应,可以通过逆变换得到滤波器的系数。

然后,我们可以将这些系数用于实现FIR滤波器。

常见的实现方式包括直接形式(Direct Form)、级联形式(Cascade Form)和线性相位形式(Linear Phase Form)等。

三、FIR滤波器的性能评估方法设计完成后,我们需要对FIR滤波器进行性能评估,以确保其能够满足我们的需求。

1. 幅频响应和相频响应在性能评估中,我们通常关注滤波器的幅频响应和相频响应。

幅频响应可以反映滤波器对不同频率分量的衰减或增益情况,而相频响应则描述了信号在滤波器中的相位变化。

2. 截止频率和过渡带宽对于低通滤波器而言,截止频率和过渡带宽是评估性能的重要指标。

截止频率是指滤波器开始起作用的频率,而过渡带宽则是指截止频率和衰减区域之间的频率范围。

3. 线性相位特性FIR滤波器具有线性相位的特点,这意味着不同频率分量的信号在滤波器中的延迟是相同的。

FIR数字低通滤波器的设计

FIR数字低通滤波器的设计

第1章 绪论1.1设计的作用、目的课程设计是理论学习的延伸,是掌握所学知识的一种重要手段,对于贯彻理论联系实际、提高学习质量、塑造自身能力等于有特殊作用。

本次课程设计一方面通过MATLAB 仿真设计内容,使我们加深对理论知识的理解,同时增强其逻辑思维能力,另一方面对课堂所学理论知识作一个总结和补充。

1.2设计任务及要求通过课程设计各环节的实践,应使学生达到如下要求:1.掌握双线性变换法及脉冲响应不变法设计IIR 数字滤波器以及窗函数法 设计FIR 数字滤波器的原理、具体方法及计算机编程。

2.观察双线性变换法、脉冲响应不变法及窗函数法设计的滤波器的频域特性,了解各种方法的特点。

3.用MATLAB 画出三种方法设计数字滤波器的幅频特性曲线,记带宽和衰减量,检查结果是否满足要求。

1.3设计内容设计题目:FIR 数字滤波器的设计 设计内容:(1)设计一线性相位FIR 数字低通滤波器,截止频率π2.0=Ωf ,过渡带宽度π4.0≤∆Ω,阻带衰减dB A s 30>。

(2)设计一线性相位FIR 数字低通滤波器,截止频率π2.0=Ωf ,过渡带宽度π4.0≤∆Ω,阻带衰减dB A s 50>。

第2章FIR 数字低通滤波器的原理2.1 数字低通滤波器的设计原理FIR 数字滤波器传统的设计方法有窗函数法、频率抽样法和等波纹逼近法。

用窗函数设计FIR 数字滤波器就是用有限长的脉冲相应逼近序列,其基本设计思想为:首先选定一个理想的选频滤波器,然后截取它的脉冲响应得到线性相位。

滤波器(filter ),是一种用来消除干扰杂讯的器件,将输入或输出经过过滤而得到纯净的直流电。

对特定频率的频点或该频点以外的频率进行有效滤除的电路,就是滤波器,其功能就是得到一个特定频率或消除一个特定频率。

就是允许某一部分频率的信号顺利的通过,而另外一部分频率的信号则受到较大的抑制,它实质上是一个选频电路。

1.滤波器的概念滤波器是对输入信号起滤波的作用的装置。

FIR数字滤波器的设计

FIR数字滤波器的设计

FIR数字滤波器的设计
FIR(有限冲激响应)数字滤波器的设计主要包括以下几个步骤:
1.确定滤波器的要求:根据应用需求确定滤波器的类型(如低通、高通、带通、带阻等)和滤波器的频率特性要求(如截止频率、通带波动、阻带衰减等)。

2.确定滤波器的长度:根据频率特性要求和滤波器类型,确定滤波器的长度(即冲激响应的系数个数)。

长度通常根据滤波器的截止频率和阻带宽度来决定。

3.设计滤波器的冲激响应:使用一种滤波器设计方法(如窗函数法、频率抽样法、最小二乘法等),根据滤波器的长度和频率特性要求,设计出滤波器的冲激响应。

4.计算滤波器的频率响应:将设计得到的滤波器的冲激响应进行傅里叶变换,得到滤波器的频率响应。

可以使用FFT算法来进行计算。

5.优化滤波器的性能:根据频率响应的实际情况,对滤波器的冲激响应进行优化,可以通过调整滤波器的系数或使用优化算法来实现。

6.实现滤波器:将设计得到的滤波器的冲激响应转化为差分方程或直接形式,并使用数字信号处理器(DSP)或其他硬件进行实现。

7.验证滤波器的性能:使用测试信号输入滤波器,检查输出信号是否满足设计要求,并对滤波器的性能进行验证和调整。

以上是FIR数字滤波器的一般设计步骤,具体的设计方法和步骤可能因应用需求和设计工具的不同而有所差异。

在实际设计中,还需要考虑滤波器的实时性、计算复杂度和存储资源等方面的限制。

FIR低通滤波器设计

FIR低通滤波器设计

FIR低通滤波器设计一、FIR低通滤波器的设计原理FIR低通滤波器是通过截断滤波器的频率响应来实现的。

设计过程中,需要确定滤波器的截止频率和滤波器的阶数。

阶数越高,滤波器的性能越好,但需要更多的计算资源。

截止频率决定了滤波器的带宽,对应于滤波器的3dB截止频率。

低通滤波器将高频部分去除,只保留低频部分。

二、FIR低通滤波器的设计步骤1.确定滤波器的阶数N:根据滤波器的性能要求,确定阶数N,一般通过试验和优化得到。

2.确定滤波器的截止频率:根据所需的频率特性,确定滤波器的截止频率,可以根据设计要求选择合适的截止频率。

3. 建立理想的频率响应:根据滤波器的类型和截止频率,建立理想的频率响应,例如矩形窗、Hamming窗等。

4.通过傅里叶反变换得到滤波器的冲激响应:将建立的理想频率响应进行傅里叶反变换,得到滤波器的冲激响应。

5.通过采样和量化得到滤波器的离散系数:根据采样频率和滤波器的冲激响应,得到滤波器的离散系数。

6.实现滤波器:利用离散系数和输入信号进行卷积运算,得到滤波器的输出信号。

三、常用的FIR低通滤波器设计方法1.矩形窗设计法:矩形窗设计法是一种简单的设计方法,通过选择合适的滤波器阶数和截止频率,利用离散傅里叶变换求解滤波器的系数。

矩形窗设计法的优点是简单易用,但是频率响应的副瓣比较高。

2. Hamming窗设计法:Hamming窗设计法是一种常用的设计方法,通过选择合适的滤波器阶数和截止频率,利用离散傅里叶变换求解滤波器的系数。

Hamming窗设计法可以减小副瓣,同时保持主瓣较窄。

3. Parks-McClellan算法:Parks-McClellan算法是一种常用的优化设计方法,通过最小化滤波器的最大截止误差来得到滤波器的系数。

Parks-McClellan算法可以得到相对较好的频率响应,但是计算量较大。

四、总结FIR低通滤波器设计是数字信号处理中的关键任务之一、设计滤波器的阶数和截止频率是设计的关键步骤,采用不同的设计方法可以得到不同的滤波器性能。

FIR滤波器程序设计要点

FIR滤波器程序设计要点

FIR滤波器程序设计要点FIR(Finite Impulse Response)滤波器是一类常用的数字滤波器,其设计过程涉及到理论知识、算法选择以及实现方式等多个要点。

下面将从这些方面逐一进行论述,以便于全面理解FIR滤波器程序设计的要点。

一、理论知识1.了解FIR滤波器的原理:FIR滤波器采用有限长的冲激响应作为滤波器的特性,并且在滤波过程中只涉及输入信号和滤波器的参数,不涉及状态的保存。

2.掌握FIR滤波器的频率响应:FIR滤波器的频率响应是通过滤波器的冲激响应和输入信号的傅里叶变换得到的,可以通过频率响应来评估滤波器的性能和设计参数。

3.理解FIR滤波器的设计方法:FIR滤波器的设计方法有窗函数法、频率采样法和优化法等多种,了解不同方法的特点和应用场景,能够选择合适的设计方法。

二、算法选择1.窗函数法:窗函数法是设计FIR滤波器最常用的方法之一,其基本思想是在频域对滤波器的频率响应进行加权,在时域通过傅里叶变换得到滤波器的冲激响应。

2.频率采样法:频率采样法是通过指定一组滤波器的频率响应值,在频域中采样点上满足所需频率响应要求,最终在时域得到滤波器的冲激响应。

3. 优化法:优化法是通过优化算法对滤波器的冲激响应进行优化,以达到所需的频率响应要求,常见的优化算法包括最小二乘法和Chebyshev优化法等。

三、实现方式1.直接实现:直接实现是将滤波器的冲激响应和输入信号一一对应相乘,再求和得到输出信号,并且可以通过循环实现。

2.快速实现:快速实现是通过快速傅里叶变换(FFT)算法将滤波器的冲激响应转换为频域,在频域上进行乘法操作,再通过逆变换得到输出信号。

3.级联实现:级联实现是将滤波器分解成若干个较短的子滤波器,再将子滤波器连接起来,可以减少滤波器的复杂度和实现过程中所需的计算量。

总结起来,FIR滤波器程序设计的要点包括理解FIR滤波器的原理和频率响应、选择适合的设计方法和算法、熟悉不同实现方式的特点和应用场景,以及根据实际需求进行合理的设计和优化。

FIR低通滤波器的设计

FIR低通滤波器的设计

FIR低通滤波器的设计低通滤波器是一种常见的信号处理工具,它可以将高频信号从输入信号中滤除,只留下低频信号。

在很多应用中,低通滤波器被用于去除噪声、平滑信号、降低带宽等。

设计一个低通滤波器需要考虑多个因素,包括滤波器类型、阶数、截止频率、群延迟等。

以下是设计低通滤波器的步骤:1. 确定滤波器类型:首先需要选择滤波器的类型,常见的低通滤波器有巴特沃斯(Butterworth)、切比雪夫(Chebyshev)、椭圆(Elliptic)等。

每种类型的滤波器有不同的特性和设计参数,选择合适的类型取决于具体的应用需求。

2.确定滤波器阶数:滤波器的阶数与其滤波特性的平滑程度有关,阶数越高,滤波曲线越陡峭。

一般来说,阶数越高,滤波器设计越复杂,实现难度也越大。

选择适当的阶数需要在设计要求和性能之间进行平衡。

3.确定截止频率:截止频率是指滤波器在此频率以下开始滤除高频信号的频率。

确定截止频率需要考虑到信号中的有用频率范围以及滤波器对信号的影响。

需要注意的是,低通滤波器的截止频率应该小于采样频率的一半,否则会导致混叠效应。

4.根据以上参数进行滤波器设计:根据选择的滤波器类型、阶数和截止频率,可以利用不同的设计方法进行滤波器设计。

常用的设计方法有频率变换法、零极点法、传递函数设计法等。

这些方法可以通过数学计算或者使用相关软件进行设计。

5.实现滤波器:设计好滤波器后,需要将其实现到具体的系统中。

这通常涉及到电子电路、数字信号处理器(DSP)或者软件实现。

具体的实现方式取决于应用要求和所使用的平台。

在设计低通滤波器时,还需要考虑一些其他因素,例如群延迟、通带波动、阻带抑制等。

群延迟是指滤波器对不同频率的信号引起的延迟差异,通常希望群延迟尽可能平均,以避免引起相移问题。

通带波动是指滤波器在通带内的幅频响应变化情况,阻带抑制是指滤波器在阻带内对高频信号的抑制能力。

总结来说,低通滤波器设计是一个综合考虑信号需求、滤波器特性和实现条件的过程。

FIR滤波器的设计

FIR滤波器的设计

FIR滤波器的设计FIR(Finite Impulse Response)滤波器是一种常见的数字滤波器,其特点是具有有限的脉冲响应。

在设计FIR滤波器时,主要需要确定滤波器的阶数、滤波器的频率响应以及滤波器的系数。

滤波器的阶数是指滤波器中的延迟元素的数量。

阶数越高,滤波器的频率响应越陡峭,但也会引起计算复杂度的增加。

一般情况下,我们可以根据滤波器的需求选择合适的阶数。

滤波器的频率响应决定了滤波器在频域中的增益和衰减情况。

通常,我们会通过设计一个理想的频率响应曲线,然后利用窗函数将其转化为离散的频率响应。

设计FIR滤波器的一个常用方法是使用窗函数法。

窗函数可以将滤波器的理想频率响应曲线转换为离散的频率响应。

常见的窗函数有矩形窗、汉宁窗、汉明窗、布莱克曼窗等。

以设计低通滤波器为例,我们可以按照以下步骤进行FIR滤波器的设计:1.确定滤波器的阶数,即延迟元素的数量。

2.设计一个理想的频率响应曲线,包括通带的增益和截至频率,以及阻带的衰减和截止频率。

3.将理想的频率响应曲线通过其中一种窗函数进行离散化。

4.将离散化后的频率响应转换为时域的单位脉冲响应。

5.根据单位脉冲响应计算滤波器的系数。

具体的设计步骤如下:1.确定滤波器的阶数。

根据滤波器的要求和计算能力,选择一个合适的阶数。

2.设计理想的频率响应曲线。

根据滤波器的需求,确定通带和阻带的要求,以及对应的截至频率和衰减。

3.利用窗函数将理想频率响应曲线离散化。

根据选择的窗函数,进行相应的计算,得到离散化后的频率响应。

4.将离散化后的频率响应进行反变换,得到时域的单位脉冲响应。

5.根据单位脉冲响应计算滤波器的系数。

将单位脉冲响应传递函数中的z替换为频率响应值,然后进行反变换,得到滤波器的系数。

设计FIR滤波器需要根据具体的需求和设计要求进行合理的选择和计算。

通过选择合适的阶数、频率响应和窗函数,可以设计出满足需求的FIR滤波器。

FIR滤波器的设计

FIR滤波器的设计

FIR滤波器的设计FIR(Finite Impulse Response)滤波器是一种常见的数字滤波器,其特点是系统的冲击响应是有限时间内收敛到零的。

FIR滤波器的设计是一项重要的任务,通常涉及到选择滤波器的类型、截止频率和滤波器阶数等要素。

下面将介绍FIR滤波器的设计步骤及相关的技术。

FIR滤波器设计的第一步是选择滤波器的类型。

常见的FIR滤波器类型有低通、高通、带通和带阻滤波器等。

选择滤波器类型要根据具体的应用需求。

例如,对于音频信号处理,常使用低通滤波器来去除高频噪声。

对于图像处理,常使用带通滤波器来增强特定频段的图像信息。

在选择滤波器类型后,需要确定滤波器的截止频率。

截止频率是指滤波器在该频率以下或以上的信号成分被抑制的程度。

通常可以根据应用需求和信号特征来确定截止频率。

例如,对于音频信号处理,截止频率可以选择在人耳听觉范围之外的频率。

对于图像处理,截止频率可以选择在图像中较高或较低频段。

确定了滤波器类型和截止频率后,下一步是确定滤波器的阶数。

滤波器的阶数是指滤波器系统的长度,通常使用的是短时的冲激响应。

阶数的选择需要考虑到滤波器的性能需求和计算复杂度。

阶数较高的滤波器可以实现较窄的过渡带宽和更陡的滚降特性,但计算复杂度也会增加。

FIR滤波器的设计可以使用各种方法,常见的方法有窗函数法、频率取样法和最小二乘法等。

其中,窗函数法是最简单和最常用的方法之一、窗函数法的基本思想是先设计一个理想的滤波器,并通过乘以一个窗函数来控制滤波器的边界。

常用的窗函数有矩形窗、汉明窗、布莱克曼窗和凯泽窗等。

在窗函数法中,设计一个理想的滤波器通常通过频域方法来实现。

首先,在频域中定义一个理想的滤波器,即滤波器在截止频率之下或之上的振幅为1,其他频率处的振幅为0。

然后,通过将理想滤波器与选择的窗函数相乘来得到最终的滤波器。

乘积在时域的结果就是滤波器的冲激响应。

设计出滤波器的冲激响应后,就可以通过频率响应来评估滤波器的性能。

低通FIR数字滤波器设计

低通FIR数字滤波器设计

低通FIR数字滤波器设计(1)设计方案本设计利用窗函数法设计了一个低通FIR数字滤波器,利用所设计的滤波器对多个频带叠加的正弦信号进行处理,对比滤波前后的信号时域和频域图。

FIR 滤波器具有严格的相位特性,对于信号处理和数据传输是很重要的。

目前FIR滤波器的设计方法主要有三种:窗函数法、频率取样法和切比雪夫等波纹逼近的最优化设计方法。

由于窗函数法比较简单,可应用现成的窗函数公式,在技术指标要求高的时候是比较灵活方便的,本设计方案选用窗函数法基本思路:从时域出发设计 h(n)逼近理想 hd(n)。

设理想滤波器的单位响应在时域表达为hd(n),则hd(n) 一般是无限长的,且是非因果的,不能直接作为FIR 滤波器的单位脉冲响应。

要想得到一个因果的有限长的滤波器单位抽样响应 h(n),最直接的方法是先将hd(n)往右平移,再进行截断,即截取为有限长因果序列:h(n)=hd(n)w(n),并用合适的窗函数进行加权作为 FIR 滤波器的单位脉冲响应。

按照线性相位滤波器的要求,线性相位FIR数字低通滤波器的单位抽样响应h(n)必须是偶对称的。

对称中心必须等于滤波器的延时常数,即用矩形窗设计的FIR 低通滤波器,所设计滤波器的幅度函数在通带和阻带都呈现出振荡现象,且最大波纹大约为幅度的9%,返个现象称为吉布斯(Gibbs)效应。

为了消除吉布斯效应,一般采用其他类型的窗函数。

MATLAB 设计 FIR 滤波器有多种方法和对应的函数。

从根本上讲,使用窗函数的目的就是消除由无限序列的截短而引起的Gibbs现象所带来的影响。

(2)MATLAB程序设计和仿真图MATLAB程序如下:f1=100;f2=200;%待滤波正弦信号频率fs=2000;%采样频率m=(0.3*f1)/(fs/2);%定义过度带宽M=round(8/m);%定义窗函数的长度N=M-1;%定义滤波器的阶数b=fir1(N,0.5*f2/(fs/2));%使用fir1函数设计滤波器%输入的参数分别是滤波器的阶数和截止频率figure(1)[h,f]=freqz(b,1,512);%滤波器的幅频特性图%[H,W]=freqz(B,A,N)当N是一个整数时函数返回N点的频率向量和幅频响应向量plot(f*fs/(2*pi),20*log10(abs(h)))%参数分别是频率与幅值xlabel('频率/赫兹');ylabel('增益/分贝');title('滤波器的增益响应');figure(2)subplot(211)t=0:1/fs:0.5;%定义时间范围和步长s=sin(2*pi*f1*t)+sin(2*pi*f2*t);%滤波前信号plot(t,s);%滤波前的信号图像xlabel('时间/秒');ylabel('幅度');title('信号滤波前时域图');subplot(212)Fs=fft(s,512);%将信号变换到频域AFs=abs(Fs);%信号频域图的幅值f=(0:255)*fs/512;%频率采样plot(f,AFs(1:256));%滤波前的信号频域图xlabel('频率/赫兹');ylabel('幅度');title('信号滤波前频域图');figure(3)sf=filter(b,1,s);%使用filter函数对信号进行滤波%输入的参数分别为滤波器系统函数的分子和分母多项式系数向量和待滤波信号输入subplot(211)plot(t,sf)%滤波后的信号图像xlabel('时间/秒');ylabel('幅度');title('信号滤波后时域图');axis([0.2 0.5 -2 2]);%限定图像坐标范围subplot(212)Fsf=fft(sf,512);%滤波后的信号频域图AFsf=abs(Fsf);%信号频域图的幅值f=(0:255)*fs/512;%频率采样plot(f,AFsf(1:256))%滤波后的信号频域图xlabel('频率/赫兹');ylabel('幅度');title('信号滤波后频域图');低通的FIR数字滤波器的仿真图如图8~图10所示:图8低通FIR滤波器的增益响应图9 滤波前的信号时域图和频域图图10 滤波后的信号时域图和频域图。

FIR低通滤波器设计报告

FIR低通滤波器设计报告

FIR 低通滤波器设计报告1.FIR 低通滤波器原理1.1 FIR 滤波器简介FIR (Finite Impulse Response)滤波器:有限长单位冲激响应滤波器,是数字信号处理系统中最基本的元件,它可以在保证任意幅频特性的同时具有严格的线性相频特性,同时其单位抽样响应是有限长的,因而滤波器是稳定的系统。

因此,FIR 滤波器在通信、图像处理、模式识别等领域都有着广泛的应用。

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。

1.2 FIR 滤波器特点有限长单位冲激响应(FIR )滤波器有以下特点:1 既具有严格的线性相位,又具有任意的幅度;2 FIR 滤波器的单位抽样响应是有限长的,因而滤波器性能稳定; 3只要经过一定的延时,任何非因果有限长序列都能变成因果的有限长序列,因而能用因果系统来实现;4 FIR 滤波器由于单位冲击响应是有限长的,因而可用快速傅里叶变换(FFT)算法来实现过滤信号,可大大提高运算效率。

5 FIR 也有利于对数字信号的处理,便于编程,用于计算的时延也小,这对实时的信号处理很重要。

6 FIR 滤波器比较大的缺点就是阶次相对于IIR 滤波器来说要大很多。

FIR 数字滤波器是一个线性时不变系统(LTI ),N 阶因果有限冲激响应滤波器可以用传输函数H (z )来描述,0()()Nkk H z h k z -==∑在时域中,上述有限冲激响应滤波器的输入输出关系如下:0[][][][][]Nk y n x n h n x k h n k ==*=-∑其中,x[n]和y[n]分别是输入和输出序列。

当冲击响应满足下列条件时, FIR 滤波器具有对称结构,为线性相位滤波器:这种对称性,可使得乘法器数量减半:对n 价滤波器,当n 为偶数时,乘法器的个数为n/2个;当n 为奇数时,乘法器的个数为(n+1)/2个。

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《DSP技术与应用》课程设计报告课题名称:基于DSP Builder的FIR数字滤波器的设计与实现学院:电子信息工程学院班级:11级电信本01班学号:姓名:题目基于DSP Builder的FIR数字滤波器的设计与实现摘要FIR数字滤波器是数字信号处理的一个重要组成部分,由于FIR数字滤波器具有严格的线性相位,因此在信息的采集和处理过程中得到了广泛的应用。

本文介绍了FIR数字滤波器的概念和线性相位的条件,分析了窗函数法、频率采样法和等波纹逼近法设计FIR滤波器的思路和流程。

在分析三种设计方法原理的基础上,借助Matlab仿真软件工具箱中的fir1、fir2和remez子函数分别实现窗函数法、频率采样法和等波纹逼近法设计FIR滤波器。

然后检验滤波器的滤波效果,采用一段音频进行加噪声然后用滤波器滤,对比三段音频效果进而对滤波器的滤波效果进行检验。

仿真结果表明,在相频特性上,三种方法设计的FIR滤波器在通带内都具有线性相位;在幅频特性上,相比窗函数法和频率采样法,等波纹逼近法设计FIR滤波器的边界频率精确,通带和阻带衰减控制。

AbstractFIR digital filter is an important part of digital signal processing, the FIR digital filter with linear phase, so it has been widely applied in the collection and processing of information in the course of. This paper introduces the concept of FIR digital filter with linear phase conditions, analysis of the window function method and frequency sampling method and the ripple approximation method of FIR filter design ideas and processes. Based on analyzing the principle of three kinds of design methods, by means of fir1, fir2 and Remez function of Matlab simulation software in the Toolbox window function method and frequency sampling method and respectively realize equiripple approximation method to design FIR filter. Then test the filtering effect of the filter, using an audio add noise and then filter, test three audio effects and comparison of filter filtering effect. Simulation results show that the phase frequency characteristic, three design methods of FIR filter with linear phase are in the pass band; the amplitude frequency characteristics, compared with the window function method and frequency sampling method, equiripple approximation methodDesign of FIR filter with accurate boundary frequency, the passband and stopband attenuation control.目录一、绪论 (1)二、FIR数字滤波器原理 (2)三、DSP Builder设计流程 (3)四、基于DSP Builder设计FIR数字滤波器 (8)五、课程设计心得 (11)六、参考文献 (12)七、附录 (13)一、绪论随着信息时代和数字世界的到来,数字信号处理已成为当今一门极其重要的学科和技术领域。

数字滤波是谱分析、雷达信号处理、通信信号处理应用中的基本处理算法。

与模拟滤波相比,数字滤波有很多优点,例如它可以满足滤波器对幅度和相位特性的严格要求,可以避免模拟滤波器无法克服的电压漂移、温度漂移和噪声等问题。

用可编程DSP芯片实现数字滤波可通过修改滤波器的参数十分方便地改变滤波器的特性。

数字滤波器的功能就是把输入序列通过一定的运算变换成输出序列,因此数字滤波器的结构系统中就必须包括一定数量和性能的运算器件和运算单元,而运算器件和运算单元的配置必须由数字滤波器的结构特点和性能特点来决定。

在现代电子系统中,数字滤波器的好坏对相关的众多工程技术领域影响很大,一个好的数字滤波器会有效的推动众多工程技术领域的技术改造和学科发展。

数字滤波器依据冲激响应的宽度划分为有限冲激响应(FIR)滤波器和无限冲激响应滤波器(IIR)。

FIR 滤波器在数字通信系统中被大量使用,以实现各种各样的功能,诸如低通滤波、带通滤波、抗混叠、抽样和内插等等。

FIR数字滤波器以其良好的线性特性被广泛使用,属于数字信号处理的基本模块之一。

它涉及的领域很广,如:通信系统、系统控制、生物医学工程、机械振动、遥感遥测、地质勘探、航空航天、电力系统、故障检测、自动化仪器等。

与IIR数字滤波器相比,它的最大优点就是可以实现线性相位滤波,而IIR主要是针对幅频特性进行逼近,相频特性会存在不同程度的非线性。

在数字通信和图像传输与处理等应用场合都要求滤波器具有线性相位特性。

许多工程技术领域都涉及到信号,这些信号包括电的、磁的、机械的、热的、声的、光的及生物体的等等。

如何在较强的背景噪声和干扰信号下提取出真正的信号并将其用于实际工程,这正是信号处理要研究解决的问题。

20世纪60年代,数字信号处理理论得到迅猛发展,理论体系和框架逐渐趋于成熟,到现在它己经成长为一门独立的数字信号处理学科。

数字滤波器它可以将输入信号的某些频率成分或某个频带进行压缩,放大,从而改变输入信号的频谱结构,因此也可以说是个频率选择器。

另外滤波的概念还包括对信号进行检测和参数估计。

数字滤波是提取有用信息非常重要、非常灵活的方法,是现代信号处理的重要内容。

因而在数字通信、语音图像处理、谱分析、模式识别、自动控制等领域得到了广泛的应用。

相对于模拟滤波器,数字滤波器没有漂移,能够处理低频信号,频率响应特性可做成非常接近于理想的特性,且精度可以达到很高,容易集成等,这些优势决定了数字滤波器的应用将会越来越广泛......二、FIR数字滤波器原理1.1 FIR数字滤波器的基本原理和结构设h(n)(n=0,1,2,…N一1)为滤波器的冲激响应,输入信号为x(n),则滤波器FIR就是要实现差分方程:∑-=-=1)()()(Nkknxkhny(1-1)公式(1-1)就是FIR滤波器的差分方程。

N为滤波器的阶数。

它的单位脉冲响应h(n)是一个有限长序列。

由上面的方程可见,FIR滤波算法实际上是一种乘法累加运算,它不断地输入样本x(n),经延时(z-1),做乘法累加,再输出滤波结果y(n)]。

对公式(1-1)进行z变换,整理后可得FIR滤波器的传递函数为kNkZ k hz H--=∑=1)()((1-2)从公式(1-2)可以看出,FIR滤波器的一般结如图1-1所示:图1-1 FIR滤波器的结构图由公式(1-1)、公式(1-2)可见H(z)为z-1的N-1阶多项式,它在z平面上有N-1个零点并在原点z=0处有N-1重极点。

故H(z)永远为稳定系统。

所以FIR滤波器具有如下特点:①给h(n)附加一定条件就可以实现严格的线性相位特性;②FIR滤波器的稳定性,在设计过程中不必考虑系统的稳定性问题;③由于h(n)为有限长,便于采用FFT进行系统运算,运算效率高;④FIR滤波器的阶数由h(n)的长度决定,所以一个具有良好的幅频特性的FIR滤波器的阶数往往都比较高。

1.2 FIR数字滤波器的设计方法使用FIR滤波器可以实现严格的线性相位特性,但其幅频特性的设计方法与IIR滤波器完全不同。

FIR滤波器的设计方法有:窗函数法、频率采样法、切比雪夫等波纹逼近法等。

FIR数字滤波器的设计思想是:在保证线性相位条件的前提下,选择合适的h(n)长度N,使其传输函数H(ejω)满足技术指标要求。

本文采用窗函数法设计FIR数字滤波器。

三、DSP Builder 的FIR数字滤波器设计流程使用DSP Builder可以方便地在图形化环境中涉及FIR数字滤波器,而且滤波器系数的计算可以借助MATLAB强大的计算能力和现成的滤波器设计工具来完成。

3.1 12阶FIR滤波器模型设计利用设计4阶FIR滤波器节可以方便地搭成4×n阶直接I型FIR滤波器。

比如要实现一个12阶的低通滤波器,可以调用3个4阶FIR滤波器节来实现。

1. 设计4阶FIR滤波器节子系统建立一个新的DSP Builder模型,复制FIR4tap模型到新模型。

由FIR4tap模型建立子系统,并对端口信号进行修改,把子系统更名为fir4tap,如图 3.1所示.fir4tap的内部结构如图3.2所示。

图3.1 fir4tap子系统图3.2 fir4tap子系统内部原理图2.组成12阶FIR滤波器模型复制3个fir4tap,并将他们衔接起来。

前一级的输出端口X4接后一级的X 输入端口,并附加上12个常数端口,作为FIR滤波器系数的输入。

把3个子系统fir4tap的输出端口y连接起来,接入一个3输入端口的加法器,得到FIR滤波器的输出y out。

在做好子系统之后,修改其Mask参数Mask Type为SubSystem AlteraBlockSet。

设计好的12阶FIR滤波器如图3.3所示图3.3 12阶直接I型FIR滤波器模型3.2 使用MATLAB的滤波器设计工具1. 滤波器指标设计一个12阶的FIR滤波器(h(0)=0),给定的参数如下:(1)低通滤波器(2)采样频率Fs32kHz ,滤波器Fc5kHz(3)输入位宽序列为9位在此利用MATLAB来完成FIR滤波器系数的确定。

2. 打开MATLAB的FDAToolMATLAB集成了一套功能强大的滤波器设计工具FDATOOL,可以完成多种滤波器的设计、分析和性能评估。

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