FIR濾波器設計

2022-08-23 10:45:10 字數 793 閱讀 3570

*****該文件為了說明fir濾波器,iir濾波器的原理,數學含義,設計方法*****

一、原理

1)fir有限衝擊響應,iir無限衝擊響應。前者無反饋,只與當前和歷史輸入有關,

後者有反饋,不僅與當前和歷史輸入有關,還與歷史輸出有關。fir輸出相位線性,

設計簡單,但是階數更高;iir輸出相位不線性,設計困難,但相同效能,階數更比

fir低。

2)濾波其實就是對輸入訊號(影象/音訊/其他訊號)的某種加權疊加,結果表現為

對想要資訊的增強,對不想要資訊的弱化。上述加權係數,就是濾波器的

系統傳遞函式(單位衝擊響應)。

3)以下主要針對fir展開說明,iir後續補充。

二、數學含義

1)卷積公式:

n-1——

y(k)= x(k)*a(k) = \ x(n)a(k-n) k=0,1,2,... 且 n-1 ≤ k 。/——

n=02)k表示濾波器階數,也即濾波器係數長度。

3)n表示將輸入訊號,及其歷史n-1個輸入訊號,輸入濾波器做卷積運算。

4)卷積運算,是將輸入訊號(上述n點資料)先擴充為k點資料(n-1三、設計方法(係數求解)

1)關鍵在於設計出濾波器係數,fir方法有窗函式、內插值等等。

2)工具可用matlab的filter designer。

四、fpga實現

1)ip核實現法,設定好ip核引數,並用係數檔案(coe檔案)初始化ip核,

然後呼叫ip即可。

2)**實現法,根據卷積公式,設計邏輯**,將輸入資料與係數做卷積和。

FIR濾波器設計

fir濾波器的優越性 相位對應為嚴格的線性,不存在延遲失真,僅僅有固定的時間延遲 因為不存在穩定性問題,設計相對簡單 僅僅包括實數演算法,不涉及複數演算法,不須要遞推運算,長度為m,階數為m 1,計算值約為m 2。關於fir濾波器的幅頻特性和相頻特性。在人們不關心相位時,能夠讓幅頻特性常為正,原來為...

FIR 帶通濾波器設計

本文將針對乙個含有 5hz 15hz 和 30hz 的混和正弦波訊號,設計乙個 fir 帶通濾波器,給出利用 matlab 實現的三種方法 程式設計法 fdatool 設計法和 sptool 設計法。參 數要求 取樣頻率 fs 100hz 通帶下限截止頻率 fc1 10 hz 通帶上限截止頻率 fc...

FIR濾波器的設計

matlab可以使用fir1函式設計低通 高通 低通 帶通等具有嚴格線性相位特性的濾波器。fir1函式的幾種語法如下 b fir1 n,wn b fir1 n,wn,ftype b fir1 n,wn,ftype window b fir1 noscale 各個引數的含義 設計濾波器,採用漢明窗,長...