基于窗函数法的FIR数字滤波器的设计
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2009-05-16
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文章编号 :167224291
(
2007
)
Sup.20072203
收稿日期 :2007205212
作者简介 :陈敏歌 ,硕士研究生. 研究方向为网络通信与安全.
基于窗函数法的 FIR数字滤波器的设计
陈敏歌 , 焦占亚 , 安晓钢 , 周 蕊
(
陕西科技大学理学院 , 陕西 西安 710021
)
摘 要 :介绍了一种用窗函数设计 FIR 滤波器的方法 ,并在 MATLAB 环境下进行仿真. 仿真结果
表明 ,设计结果的各项性能指标均达到设计要求. 设计方法的运算简单、精度高 ,设计过程简单易
行 ,适合于工程设计及课堂教学.
关键词 :数字信号处理 ; FIR 滤波器 ; 窗函数
中图分类号 : TN911 文献标识码 : A
Design of FIR filter using window function
CHEN Min2ge , J IAO Zhan2ya , AN Xiao2gang , ZHOU Rui
(
School of Science , Shaanxi University of Science & Technology , Xi′an 710021 , Shaanxi , China
)
Abstract : This paper introduces a method of designing FIR filter by using window function. The
method is simulated in MATLAB and it is shown that the results are satisfied with the designing
requirements. The designing process is very simple and easy to use. Finally , the method fits to project
the design and teaching in class.
Key words : digital signal process ; FIR filter ; window function
在数字信号处理中 ,数字滤波器占有极其重要
的地位. 数字滤波器是一个能够完成特定任务的离
散时间系统 ,它可以利用有限精度算法来实现. 现代
数字滤波器可以用软件或设计专用的数字处理硬件
两种方式来实现. 用软件来实现数字滤波器优点是 ,
随着滤波器参数的改变 ,很容易改变滤波器的性
能
[1 ]
. 有限长单位冲激响应
(
FIR
)
数字滤波器因其
严格的线性相位而在数据通信、语音信号处理及自
适应信号处理等领域获得了广泛的应用.
1 FIR 数字滤波器的设计
1. 1 FIR数字滤波器
FIR 数字滤波器可以做成具有严格的线性相
位 ,由于它的单位冲激响应是有限长的 ,因而滤波器
也是稳定的. 任何非因果有限长序列 ,只要经过一定
的延时 ,都能变成因果的有限长序列 ,因而总能用因
果系统来实现.
设 FIR 滤波器单位冲激响应 h
(
n
)
长度为
N ,
则系统函数 H
(
z
)
为
H
(
z
)
=
∑
N - 1
n = 0
h
(
n
)
z
- n
.
H
(
z
)
为 N - 1 次多项式 ,它在 z 平面上有 N - 1 个
零点 ,原点 z = 0 是 N - 1 阶重极点. 因此 , H
(
z
)
永
远稳定. 稳定和线性相位特性是 FIR 滤波器突出的
优点
[2 ]
.
FIR 滤波器设计任务是选择有限长度的 h
(
n
)
,
使传输函数 H
(
e
j w
)
满足技术要求.
1. 2 用窗函数法设计 FIR数字滤波器
窗函数设计技术
[3 ]
是 FIR 滤波器设计的主要
方法之一 ,由于其运算简单、精度高 , 已成为工程中
应用最广泛的设计方法.
设计滤波器的基本思想是让待设计的实际滤波
器逼近理想特性. 理想低通滤波器的频率特性应为 :
振幅特性在通带内为 1 ,阻带内为 0; 在通带内的相
位特性与 w 成线性关系 ,即
第 35 卷 专 辑 陕西师范大学学报
(
自然科学版
)
Vol. 35 Sup.
2007 年 11 月 Journal of Shaanxi Normal University
(
Natural Science Edition
)
Nov. 2007
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luhang1985
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