了解数字信号处理中的FIR滤波器

在数字信号处理中,FIR是一个脉冲响应是有限周期的滤波器,因为它在有限时间内趋于零。这通常与IIR过滤器有区别,后者可以有内部反馈,并且仍然会无限地响应。一个N阶离散时间FIR滤波器的脉冲响应需要精确的N+1个样本,然后才会趋于零。冷杉过滤器是最流行的一种过滤器在软件中执行,这些过滤器可以是连续的时间,模拟或数字和离散时间。特殊类型的FIR滤波器是,BoxCar,Hilbert变压器,差异化因子,浅频带和凸起 - 余弦。

什么是冷杉过滤器?

冷杉过滤器

FIR是“有限脉冲响应”的缩写,它是DSP应用中使用的两种主要类型的数字滤波器之一。过滤器是信号调节器并且每个过滤器的功能是,它允许AC组件和块DC组件。过滤器的最佳示例是手机线,其充当过滤器。因为,它将频率限制为愤怒明显小于人类的范围可以听到频率。


FIR滤波器的数字信号处理

滤波器有很多种,即LPF、HPF、BPF、BSF。一个LPF只允许低频信号通过它的o/p,所以这个滤波器被用来消除高频。LPF便于控制音频信号的最高频率范围。HPF与LPF完全相反。因为,它只拒绝低于某个阈值的频率成分。HPF的最佳例子是,切断60Hz可听交流电源,这可以作为噪声与美国几乎任何信号。

IR滤波器的替代方案是DSP滤波器,也可以是IIR。IIR过滤器使用反馈,因此当您I / p无论如何,无论如何都会脉冲。用于描述IR滤波器的术语是点击,脉冲响应,MAC(乘法累积),延迟线,转换带和循环缓冲区。

FIR滤波器的设计方法

基于理想滤波器近似的FIR滤波器设计方法。随后的滤波器由于滤波器的阶数增加而趋于完美特性,因此滤波器的创建及其实现更加复杂。

设计过程从FIR滤波器的必要性和规格开始。滤波器设计过程中所采用的方法取决于具体的实现和规范。这种设计方法有许多优点和缺点。因此,选择正确的FIR滤波器设计方法具有十分重要的意义。由于FIR滤波器的效率和简单性,最常用的方法是加窗法。另一种方法是采样频率法,使用起来也很简单,但阻带内有很小的衰减。


FIR滤波器的逻辑结构

FIR滤波器用于实现几乎所有类型的数字频率响应。通常,这些过滤器采用乘数,加法器和一系列延迟设计,以创建滤波器的输出。下图显示了N长度的基本FIR滤波图。延迟的结果在输入样本上运行。HK的值是用于乘法的系数。因此,O / P一次,这是所有延迟样本的求和乘以适当的系数。

FIR滤波器的逻辑结构
FIR滤波器的逻辑结构

可以定义过滤器设计因为,选择过滤器的长度和系数的过程。目的是设置参数,以便如停止频带和通带等所需参数将使结果运行过滤器。大多数工程师使用Matlab软件设计过滤器。

通常,滤波器是由它们对单独频率的响应来定义的找到的组件I / P基于诸如停止频带,通带和转换带的频率来分类为三种类型的滤波器A的响应。通带的响应是过滤器对通过大多数不受影响传递的频率分量的影响。

滤波器停机带中的频率通过差异,高度减少。转换带表示中间的频率,这可能会收到一些减少,但不会完全从O / P信号分离。

FIR滤波器的频率响应

滤波器的频率响应图如下图所示,其中ωp为通带结束频率,ωs为阻带开始频率,As为阻带内衰减量。频率b/n ωp和ωs在过渡带中下降,并减小到较小的程度。这证实了滤波器满足首选的规格包括过渡带宽,纹波,滤波器的长度和系数。滤波器的长度越长,响应可以调整得越好。随着N长度和系数,浮动h[N] ={............},决定了,FIR滤波器的实现是相当简单的。

FIR滤波器的频率响应
FIR滤波器的频率响应

Z滤波器的z变换为

对于系数为h(k)的n抽头FIR滤波器,则o/p定义为
y(n)=h(0)x(n) + h(1)x(n-1) + h(2)x(n-2) + ……… h(N-1)x(n-N-1)

滤波器的z变换为
H (z) = H (0) z-0 + H (1) z 1 + H (2) z二 + ......... h (n - 1) z - (n - 1)或

FIR滤波器的传递函数

FIR滤波器的频响公式

冷杉过滤器的DC增益是

FIR滤波器的应用主要涉及接收机的中频级中的数字通信。188金宝搏登录网址例如,数字无线电接收和将模拟信号转换为中频,然后将其转换为数字与数字模拟转换器一起使用。然后利用有限脉冲响应选择最佳频率。它被用在软件无线电中,它允许很容易适应滤波器,良好的拒斥性和不改变硬件。

因此,这是关于FIR滤波器,FIR滤波器的设计,FIR滤波器设计,逻辑结构和FIR滤波器的频率响应。我们希望您对这一概念更好地了解。此外,有关此主题和应用程序的任何查询,请在下面的评论部分中提供您的建议和评论。这是一个问题,FIR和IIR过滤器有什么区别。

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