传统的数字滤波器可以分为两类:无限冲激响应(InfiniteImpulseResponse,IIR)滤波器和有限冲激响应(FiniteImpulseResponse,FIR)滤波器。两者有一定的区别,相较于IIR滤波器的非线性相位特性,FIR滤波器不同,它具有比较精确的线性相位。而且FIR滤波器的硬件更加容易实现并且系统更加稳定。而线性相位对数据传输处理、数字信号处理和图像处理等要求较高的系统是非常必要的,不然就会产生失真。83525

当今FIR滤波器的实现,严格来说,可以分成两类。一种是软件实现法,另一种是硬件实现法[2]。

软件实现法其实就是在电脑软件里编程。现在的很多软件功能强大,尤其是一些专业的工程软件或教学软件等,都可以用编程来实现FIR滤波器。但这种方法虽然看起来简单,其实需要程序员对FIR滤波器甚至是要做的任何系统都要非常了解。因为编程是调用计算机内部的CPU、存储器等元件来实现这一功能,没有直接搭建电路直观,所以需要非常高超的编程水平。而且程序的验证也是个问题,因为需要烧录到芯片板里,一旦出错就要重新烧录,并且很难查出错误的原因。因此现在软件实现法一般只用于小的算法或系统。

硬件实现法即是用专门的硬件设备来设计FIR滤波器。目前主要使用专业的数字处理硬件,常见的有:专门的信号处理器、IP核和DSP处理器等。这些都有一个同样的缺点,那就是灵活性差。

传统的数字滤波器可以分为两类:无限冲激响应( Infinite Impulse Response,IIR) 滤波器和有限冲激响应( Finite Impulse Response,FIR)滤波器。两者有一定的区别, 相较于 IIR 滤波器的非线性相位特性,FIR 滤波器不同,它具有比较精确的线性相 位。而且 FIR 滤波器的硬件更加容易实现并且系统更加稳定。而线性相位对数据传输 处理、数字信号处理和图像处理等要求较高的系统是非常必要的,不然就会产生失真。论文网

当今 FIR 滤波器的实现,严格来说,可以分成两类。一种是软件实现法,另一种 是硬件实现法[2]  。

软件实现法其实就是在电脑软件里编程。现在的很多软件功能强大,尤其是一些 专业的工程软件或教学软件等,都可以用编程来实现 FIR 滤波器。但这种方法虽然看 起来简单,其实需要程序员对 FIR 滤波器甚至是要做的任何系统都要非常了解。因为 编程是调用计算机内部的 CPU、存储器等元件来实现这一功能,没有直接搭建电路 直观,所以需要非常高超的编程水平。而且程序的验证也是个问题,因为需要烧录到 芯片板里,一旦出错就要重新烧录,并且很难查出错误的原因。因此现在软件实现法 一般只用于小的算法或系统。

硬件实现法即是用专门的硬件设备来设计 FIR 滤波器。目前主要使用专业的数字 处理硬件,常见的有:专门的信号处理器、IP 核和 DSP 处理器等。这些都有一个同 样的缺点,那就是灵活性差。

 

参考文献

[1]   李彬。 FIR 数字滤波器的 FPGA 实现技术研究[D]。 成都:西南交通大学,2004。

[2]   刘朋全。 基于 FPGA 的 FIR 数字滤波器的设计和实现[D]。 西安:西北工业大学,2006。

[3]   薛年喜。 MATLAB 在数字信号处理中的应用[M]。 北京:清华大学出版社,2008:162-163。

[4] 杨娜。 基于 MAT LAB 与 DSP 的自适应滤波器设计与实现[J]。 微型机应用,2015,34(21):16-20。 [5] 杜勇。 数字调制解调技术的 MATLAB 与 FPGA 实现[M]。 北京:电子工业出版社,2015:97-123。 [6]   高耀鸿。 基于 FPGA 的 FIR 低通滤波器[D]。 长沙:湖南大学,2012。

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