FIR濾波器的MATLAB設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

1、設(shè)計(jì)任務(wù)

1、用MATLAB軟件實(shí)現(xiàn)FIR濾波器；

2、設(shè)計(jì)基于DSP 的FIR濾波器硬件框圖；

3、了解用DSP實(shí)現(xiàn)FIR濾波器的關(guān)鍵問題；

4、完成必要的軟件流程圖。

2．前言

在通信與電子信息當(dāng)中，在對(duì)信號(hào)作分析與處理時(shí)，常會(huì)遇到有用信號(hào)疊加

無(wú)用噪聲的問題。這些噪聲信號(hào)有的是與信號(hào)同時(shí)產(chǎn)生的，有的是在傳輸過程中

混入的，在接收的信號(hào)中，必須消除或減弱噪聲干擾，這是信號(hào)處理中十分重要

的問題。根據(jù)有用信號(hào)與噪聲的不同特性，消除或減弱噪聲，提取有用信號(hào)的過

程就稱為濾波。濾波器的種類很多，實(shí)現(xiàn)方法也多種多樣。隨著數(shù)字技術(shù)的飛速

發(fā)展，數(shù)字濾波理論也得到了長(zhǎng)足的進(jìn)步。因此，對(duì)數(shù)字濾波系統(tǒng)硬件實(shí)現(xiàn)的要

求也越來(lái)越高，而軟件模擬的方法不僅能及時(shí)地提供系統(tǒng)運(yùn)行的信息，還可以隨

時(shí)改變系統(tǒng)結(jié)構(gòu)從而驗(yàn)證全新的系統(tǒng)，所以軟件仿真變得非常重要。Matlab 是具

有很強(qiáng)的科學(xué)計(jì)算和圖形顯示功能的軟件系統(tǒng)，可以對(duì)數(shù)字濾波器進(jìn)行精確設(shè)計(jì)，

并且方便地進(jìn)行FFT 頻譜分析與頻譜圖顯示，從而對(duì)數(shù)字濾波器進(jìn)行快速地檢驗(yàn)

和分析。本文討論在MATLAB 平臺(tái)下的FIR 數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)與分析。

DSP是一種實(shí)時(shí)、快速、特別適合于實(shí)現(xiàn)各種數(shù)字信號(hào)處理運(yùn)算的微處理器。

由于它由具有豐富的硬件資源、高速數(shù)據(jù)處理能力和強(qiáng)大的指令系統(tǒng)，而在通信、

航空、航天、雷達(dá)、工業(yè)控制、網(wǎng)絡(luò)及家用電器等各個(gè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。DSP

DSP FIR

分為定點(diǎn)和浮點(diǎn)兩種，本文以定點(diǎn) 芯片為例，討論 濾波器實(shí)現(xiàn)的幾個(gè)關(guān)鍵

問題。所討論的這些問題，在DSP系統(tǒng)設(shè)計(jì)中有實(shí)際的參考和應(yīng)用價(jià)值。

3 FIR MATLAB

． 濾波器的原理與 仿真設(shè)計(jì)

3.1 濾波器概述

數(shù)字濾波在數(shù)字信號(hào)處理中占有重要的地位，是廣泛使用的一種基本線性處

理模塊，它可以實(shí)現(xiàn)模擬器件很難達(dá)到的準(zhǔn)確線性相位關(guān)系特性。數(shù)字濾波器分

為無(wú)限沖激響應(yīng)濾波器(IIR)和有限沖激響應(yīng)濾波器(FIR)。由于FIR系統(tǒng)只有零點(diǎn)，

IIR

因此這類濾波器不像 濾波器那樣容易取得比較好的通帶與阻帶衰減特性。要取

1

得好的衰減特性，一般要求H(z)的階次要高，即N 要大。FIR 濾波器有自己突出

的優(yōu)點(diǎn)，其一是系統(tǒng)總是穩(wěn)定的，其二是易實(shí)現(xiàn)線性相位，其三是只要經(jīng)過一定

的時(shí)延，任何非因果有現(xiàn)場(chǎng)序列都能變成因果有限長(zhǎng)序列，因而總能用因果系統(tǒng)

FIR

來(lái)實(shí)現(xiàn)，其四是 濾波器由于單位沖擊響應(yīng)是有限長(zhǎng)的，因而可以用快速傅里葉

變換算法來(lái)實(shí)現(xiàn)過濾信號(hào)，從而可以大大提高運(yùn)算效率。由于FIR 濾波器在階數(shù)

IIR FIR

相同的條件下運(yùn)算速度比 濾波器快，同時(shí) 濾波器具有不含反饋環(huán)路、結(jié)構(gòu)

簡(jiǎn)單以及可以實(shí)現(xiàn)的嚴(yán)格線性相位等優(yōu)點(diǎn)，因而在對(duì)相位要求比較嚴(yán)格的條件下，

常常采用FIR 數(shù)字濾波器。目前常用的設(shè)計(jì)方法主要有窗函數(shù)法、頻率取樣法及

等波紋逼近法。本文應(yīng)用窗函數(shù)法設(shè)計(jì)FIR 數(shù)字低通濾波器。具體參數(shù)見表一。

3.2FIR 數(shù)字濾波器基本原理

3.2.1窗函數(shù)法的基本思想

jw

先構(gòu)造一個(gè)線性相位理想濾波器的頻率響應(yīng)H (e )，然后用一個(gè)N點(diǎn)的窗函

d

數(shù)w(n), (0? n? N ?1) 去截取理想濾波器的單位抽樣響應(yīng)h (n) (通常為無(wú)限長(zhǎng))，

d

從而得到具有線性相位的實(shí)際濾波器的有限長(zhǎng)單位抽樣響h(n) h (n)w(n) 。

d

3.2.2基本方法

jw

創(chuàng)作挑戰(zhàn)賽新人創(chuàng)作獎(jiǎng)勵(lì)來(lái)咯，堅(jiān)持創(chuàng)作打卡瓜分現(xiàn)金大獎(jiǎng)

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的matlab中fir1中的边界频率,FIR滤波器的MATLAB设计与实现.pdf的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網(wǎng)站內(nèi)容還不錯(cuò)，歡迎將生活随笔推薦給好友。