4.3 加法器 13

4.4 乘法器 14

5 FIR 滤波器测试电路 19

5.1 分频电路 19

5.2 频率扫描电路和 DDS 直接数字频率合成器 21

5.3 总电路图： 22

6 调试、仿真与下载 23

7 实验心得与体会 25

7.1 实验过程中遇到的主要问题及解决方法 25

7 .2 实验体会 25

结 论 27

致 谢 28

参考文献 29

1    绪论

1.1   数字滤波器设计的研究意义

随着电子技术的发展，电子电路正逐渐摆脱传统的设计模式，并从模拟电路向数 字化方向发展。现代电路要求运算速度快，精度高，高度集成化，传统的模拟电路正 逐渐被淘汰。

由于自然界中基本上所有的原始信号都是摸拟信号，但在实际应用中，往往借助 数字信号处理方法处理模拟信号，原理框图 1-1 所示。即在处理模拟信号时需要将模 拟信号转化为数字信号，对数字信号进行调制、解调、滤波等数字信号处理（digital signal processing）,然后再转化为模拟信号输出。数字滤波技术是数字信号处理的 主要功能组成部分，在信号的采集，转换，处理等部分均会使用到滤波技术。与模拟 滤波器相比，数字滤波器在体积，重量，精度，稳定性，可靠性，存储功能，灵活性 以及性能价格比方面都显示明显的优势，而且，数字滤波器除利用硬件电路实现之外 还可借助计算机以及软件编程方式实现。正因为这些特点，在许多情况下，人们宁可 利用图 1.1 的间接方式处理模拟信号，而舍弃传统的模拟电路。

图 1.1 模拟信号的数字处理框图 滤波技术是指在原有的信号中，通过衰减或消除某些特殊的频谱信号，以达到滤

波的目的。如果利用模拟电路直接对模拟信号进行处理则构成“模拟滤波器”，它是 一个连续时间系统。数字滤波器则是利用离散时间系统对数字信号的幅度和相位进行 处理，已达到改变频谱的目的。数字滤波器结构有直接型、级联型等，其通常由加法 器，延时器和乘法器等基本数字电路来构成。数字滤波器具有众多优点，可以实现滤 波器对于幅度和相位的要求，几乎不受外界环境因素的影响，这相比于模拟滤波器有 很大的优势。电子技术正处于飞速发展的状态，对于数据的处理要求越来越高，而滤 波器的性能也在逐渐提高。数字滤波器在数字图像处理、语音识别、雷达控制和无线 信号传输等方面都有广泛的应用。未来的滤波器必将随着集成化、高精度化、高运算

速度化电路的发展不断提高，并将成为集成电路里必不可少的核心部件之一。

1.2   数字滤波器的分类及实现原理

数字滤波器通常可分为有限脉冲响应（FIR）滤波器和无限脉冲响应（IIR）滤波 器两种。IIR滤波器是用有理函数逼近给定的幅频特性曲线，可用较少阶数得到很好 的选频特性，但这是用相位特性的非线性作为代价的；IIR滤波器可借用模拟滤波器 进行设计，用闭合函数设计公式可循，有大量设计图表可以利用，因而计算准确。从 实现来看，IIR滤波器用递归结构，反馈支路的存在使系统稳定性要求高，有限字长 效应影响大，设计不当会引起由于有限字长引起的自激有限环效应。而对于FIR滤波