1有限冲激响应滤波器FIR算法硬件实现.pdf

有限冲激响应滤波器 FIR 算法硬件实现 一，摘要：通过掌握 A/D 转换的基本过程和程序处理过程，有限冲激 响应数字滤波器的基础理论，模拟滤波器原理（巴特沃斯滤波器、切 比雪夫滤波器、椭圆滤波器、贝塞尔滤波器） ，数字滤波器系数的确 定方法，设计低通 FIR 滤波器熟悉 FIR 滤波器及其参数的调整， 通过 对采样值进行计算产生混频波形， 滤波器参数确定之后便可编写程序， 利用 CCS软件进行仿真。 二，引言：有限冲击响应滤波器 FIR 算法窗函数法设计 FIR 数字滤波 器的原理及方法 , 设计低通 FIR 滤波器 。通过掌握 A/D 转换程序处 理，对采样值进行计算产生混频波形，对 FIR 滤波器参数调整。用 Code Composer Studio 2.21 进行仿真。 三，原理： 1．对单位冲激的输入信号的响应为有限长序列的数字滤 波器。它的主要特点是具有精确线性相位特性。 有限冲激响应数字滤 波器一般实现为非递归型结构 , 因此, 又称为非递归型数字滤波器。 非 递归型滤波器具有绝对稳定的特性， 而且，运算有限字长所产生的输 出噪声也较小。按所处理信号的类型可分为一维有限冲激响应数字滤 波器和二维或多维有限冲激响应数字滤波器。 一维有限冲激响应数字 滤波器 又称一维非递归型数字滤波器， 处理单变量信号序列。 ) 。 设计一维有限冲激响应数字滤波器常用的方法有： 窗函数法、频率采 样法和等波纹机助优化设计法。 设计有限冲激响应数字滤波器最直接的方法就是把无限冲激响应序 列截短，得到有限长度的冲激响应。 设所要求的理想频率响应为 Hd(), 其单位冲激响应 Hd(n)为 Hd() 的傅里叶反变换。 Hd(n) 是非因果无限 长序列。为使得所设计的数字滤波器的有限冲激响应 h(n) 逼近 hd(n) ， d 采用对 hd(n) 加窗的方法，即令 h( n) ＝h ( n) w( n) 式中 w(n) 为有限长度窗序列。 由褶积定理可求得所设计的滤波器 的频率响应。 根据要求设计低通 FIR 滤波器 要求 ：通带边缘频率 10kHz，阻带边缘频率 22kHz，阻带衰减 75dB，采样频率 50kHz。 设计 ： - 过渡带宽度 =阻带边缘频率 - 通带边缘频率 =22-10=12kHz - 采样频率： f1= 通带边缘频率 +( 过渡带宽度 )/2=10000+12000/2=16kHz Ω1=2 πf1/fs=0.64 π - 理想低通滤波器脉冲响应： h1[n]=sin(n Ω1)/n/ π=sin(0.64 πn)/n/ π - 根据要求，选择布莱克曼窗，窗函数长度为： N=5.98fs/ 过渡带宽度 =5.98*50/12=24.9 - 选择 N=25，窗函数为： w[n]=0.42+0.5cos(2 πn/24)+0.8cos(4 πn/24) - 滤波器脉冲响应为： h[n]=h1[n]w[n] |n| ≤12 h[n]=0 |n|