3。MATLAB运用程序界面:这是一个功能强大的程序库,经由这个界面咱们可以在其他与MATLAB语言进行交互的语言中调用MATLAB的子程序与子过程,通过编写可交互程序语句来生成可以独立执行的EXE文件[14]。

4。MATLAB数学函数库:MATLAB数学函数库包含了大批数值计算算法函数,简略的包孕三角函数,复数计算以及级数展开等等,繁杂的包括快速傅里叶变换、矩阵运算和复杂函数多项式展开等等[15]。

5。MATLAB图像生成:这个功用很有特征且功用强悍,通过MATLAB咱们可以把多种数据用图像表示出来,包括矩阵和数组,生成的图像的各种参数都可以由使用者自定义[16]。

本文中咱们运用MATLAB进行数字滤波器的设计与模拟仿真,滤波器参数能够随时调整,生成图像方便直观[17][18]。论文网

FIR数字滤波器是指有限脉冲响应数字滤波器,这是种在数字型信号处置范畴中运用非常普遍的基础性滤波器元件,FIR数字滤波器的特点是可以在输入具备任何幅频特性的数字信号后,保证输出数字信号的相频特性依旧保留初始线性[19]。况且,FIR数字滤波器具备有限长的脉冲采样响应个性,相对稳健。所以,FIR滤波器的运用要大于IIR滤波器,在信息传输范畴、模式识别范畴和数字图像处理范畴拥有重要的价值。然而美中不足的是,唯有当FIR滤波器的阶数抵达IIR滤波器的几倍到十几倍时,它的幅度响应才可与IIR滤波器持平。唯有当使用者对滤波器的个性要求繁多时,才选择FIR数字滤波器,况且,FIR滤波器的滤波进程普便需求更多的运算工夫[20]。

1。3主流数字FIR滤波器的硬件实现方法

(1)可编程逻辑器件:可编程逻辑器件包罗CPLD和FPGA,关于这两种内部逻辑模块功能非常完备且内部资源很丰盛的可编程逻辑器件而言,正巧适宜用在完成构造并行度很高的FIR数字滤波器,咱们在比照可编程逻辑器件和DSP芯片的优劣后发觉,这种办法优点在比较庞大的并行性与可扩展性[24]。

(2)专用于数字信号范畴的单片机:日前普通的数字信号处置芯片,内部预写入了大量DSP函数,咱们能够直接调用那些函数来方便实现FIR滤波器的各种功用,但因为不一样公司的不一样系列的数字信号处理芯片编程代码差异不大,更大地拖迟创新的进度,并且这种方法实现的滤波器的速度受芯片性能干扰很大[25]。

(3)数字集成电路:运用单片数字集成电路或把多片专门用于实现滤波器功用的数字集成电路级联在一起,可以方便咱们实现FIR数字滤波器功用。然而单片集成电路功用有缺陷,然而多片级联集成电路的体积,功耗较高,所以该措施运用前景不是很好[26]。

1。4本文的研究内容

本文主要运用MATLAB软件基于多样措施完成FIR数字滤波器的设计任务。

FIR滤波器的实现方法主要有窗函数法、频率采样法以及最优等波纹法,在本文第三章中详细介绍了以上三种FIR滤波器设计方法的具体原理和软件实现方法,并对比生成的幅频特性曲线总结了每种方法的优势与缺点。

2数字FIR滤波器的基本特性文献综述

数字FIR滤波器的工作原理:模拟信号先经过A/D转换器件被转化为数字信号,进行滤波器处理后,构成一长串数据序列,若有需求的话再将该数据序列经由外接D/A转换器,转化为模拟信号运用[21]。

FIR控制器加法器乘法器 累加器 D/A

图2。1FIR数字滤波器工作原理框图

(1)滤波器FIR线性相位个性:

将FIR滤波器的的脉冲响应函数做Z变换,咱们可以得到公式2-1:(2-1)不难看出,FIR的脉冲响应函数在Z空间内存在N-1个零点,而在原点位置存在N-1个极点。