1。1 数字滤波器的研究背景以及意义论文网

    五花八门的信号充斥着我们的生活，例如常见的电视信号，还有每天都接触到的手机也就是通信信号，军事方面的雷达信号，GPS导航信号，气象信号。。。。。。数不胜数，这里只是简单列举。常见的信号可以大致分为模拟信号、数字信号两大类，其中模拟信号又可以细分为一维、二维以及多维，分类依据自变量的连续函数类型来分。数字信号则是用数字序列来表示的信号。

很多电子产品都是围绕数字滤波器为核心来设计的，它的优劣直接决定了产品的质量。数字滤波技术在现代电子系统中出现频率很高，但是也是设计复杂度最高的一种。我们需要让信号为我们所用，更适合于传输、存储，就需要对信号进行一系列地处理、变换，直至达到要求。譬如，对该数字信号进行滤波，从而达到限定他的频带或滤除噪音和干扰的目的；对信号进行识别，采用频谱分析或功率谱分析以了解信号的频谱组成；

1。2 数字滤波器的应用及现状

    数字滤波器实质上就是起到一个信号处理的作用，那么如何理解“滤波”呢？所谓“滤波”就是通过一定的运算把信号的输入变成输出。日常生活中我们所接收到的信号往往不够纯粹，伴随着一部分噪音。这就需要充分利用有用信号和噪音信号的区别来提取有用信号。通过一系列措施来消除或减弱噪音对有用信号的影响。数字滤波器具备精确度高、信噪比高、可靠性好、灵活性大等模拟设备所缺乏的优点，是模拟设备不可企及的新高度。近现代电子设备中到处都有数字滤波器的影子，此项技术已大面积覆盖到人们的生产生活中，不胜枚举。信息时代发展的长河中，数字滤波技术更是出类拔萃。随着技术的不断娴熟，不仅解决了以往模拟电路元件对温度敏感性的难题，而且不断创新，很多棘手问题迎刃而解。所以采用数字滤波器对信号进行处理无疑是明智之选，也必然成为目前的发展趋势。

1。3 数字滤波器的设计方法

一般数字滤波器:

（1）从功能上分；低通、带通、高通、带阻； 

（2）从实现方法上分:IIR 、FIR；(下表1。1列出了两者的对比)

（3）从处理信号分：经典滤波器、现代滤波器。 

表1。1 IIR、FIR比对

IIR滤波器 FIR滤波器

h(n)无限长 h(n)有限长

极点位于z平面任何位置 极点固定在原点

滤波器阶次低 滤波器阶次相对较高

非线性相位 可严格的线性相位

递归结构 一般采用非递归结构

不能用FFT计算 可用FFT计算

可用模拟滤波器设计 设计需要借助于计算机

用于设计规格化的选频滤波器 可设计各种幅频特性和相频特性的滤波器

    FIR系统的单位抽样响应是有限长的，其最大的优点在于它可以做成具有严格线性相位。它同时可以具有任意的幅度特性，它的传递函数没有极点，这一特性确保了设计的滤波器一定是具有平稳性的。文献综述

我们常用窗函数设计法、频率采样设计法和最优化设计法来设计滤波器。窗函数法，是时域设计法；频率抽样法，是频域设计法；最优化方法，是频域等波纹设计法。