第七章 FIR滤波器设计
1 第七章 FIR滤波器设计
FIR滤波器设计 本章的主要内容为： ·7.1数字滤波器设计的基本要求 ·7.2线性相位滤波器的特性 ·7.3设计FIR滤波器的窗函数法 ·7.4设计FIR滤波器频率样本法 ·7.5FIR滤波器的最优设计法 ·7.6FIR滤波器设计的一些深入问题 2
2 FIR滤波器设计 本章的主要内容为： • 7.1 数字滤波器设计的基本要求 • 7.2 线性相位滤波器的特性 • 7.3 设计FIR滤波器的窗函数法 • 7.4 设计FIR滤波器频率样本法 • 7.5 FIR滤波器的最优设计法 • 7.6 FIR滤波器设计的一些深入问题
滤波器设计概述 ·从本章起将着重研究信号分析的逆问题，那就 是给定了输入输出指标，设计系统。这种可以 人为调整参数来满足给定要求的硬件或软件系 统，称为滤波器。这种问题没有唯一的解，因 为可能有多种类型的滤波器都能满足给定的要 求。要人为地进行选择，就要考虑更多的因素， 所以设计比之分析更加接近与工程实际。 ·有两种类型的数字滤波系统。本章将讨论FR 数字滤波器的几种基本设计算法；下一章讨论 R数字滤波器的设计问题。 3
3 滤波器设计概述 • 从本章起将着重研究信号分析的逆问题，那就 是给定了输入输出指标，设计系统。这种可以 人为调整参数来满足给定要求的硬件或软件系 统，称为滤波器。这种问题没有唯一的解，因 为可能有多种类型的滤波器都能满足给定的要 求。要人为地进行选择，就要考虑更多的因素, 所以设计比之分析更加接近与工程实际。 • 有两种类型的数字滤波系统。本章将讨论FIR 数字滤波器的几种基本设计算法；下一章讨论 IIR数字滤波器的设计问题
滤波器设计概述 本书中的设计大多数是针对选频型的滤波器。从 幅频特性的要求而言，有低通、高通、带通和 带阻滤波器；从相频特性来说，往往要求线性 相位。在F滤波器设计中，还会涉及到像微 分器或希尔伯特变换器之类的系统，尽管它们 不是选频滤波器，但是也遵循选频滤波器的设 计技术。 在计算技术高度发展的今天，几乎所有的电子设 计软件中都把滤波器设计作为其模块之一。那 种用查表、手工计算的方法在工程实践中已经 濒于淘汰
4 滤波器设计概述 本书中的设计大多数是针对选频型的滤波器。从 幅频特性的要求而言，有低通、高通、带通和 带阻滤波器；从相频特性来说，往往要求线性 相位。在FIR滤波器设计中，还会涉及到像微 分器或希尔伯特变换器之类的系统，尽管它们 不是选频滤波器，但是也遵循选频滤波器的设 计技术。 在计算技术高度发展的今天，几乎所有的电子设 计软件中都把滤波器设计作为其模块之一。那 种用查表、手工计算的方法在工程实践中已经 濒于淘汰
滤波器设计概述 数字滤波器的设计要经过三个步骤： 确定指标：在设计一个滤波器前，必须有一些指 标。这些指标要根据应用确定。 模型逼近：一旦确定了技术指标，就可利用前面 学习过的基本原理和关系式，提出一个滤波器 模型来逼近给定的指标体系。这是滤波器设计 所要研究的主要问题。 实现：上面的两步的结果得到的滤波器，通常是 以差分方程、系统函数或脉冲响应来描述的。 根据这个描述，可以如第六章所讨论的那样， 用硬件或计算机软件来实现它。 5
5 滤波器设计概述 数字滤波器的设计要经过三个步骤： 确定指标：在设计一个滤波器前，必须有一些指 标。这些指标要根据应用确定。 模型逼近：一旦确定了技术指标，就可利用前面 学习过的基本原理和关系式，提出一个滤波器 模型来逼近给定的指标体系。这是滤波器设计 所要研究的主要问题。 实现：上面的两步的结果得到的滤波器，通常是 以差分方程、系统函数或脉冲响应来描述的。 根据这个描述，可以如第六章所讨论的那样， 用硬件或计算机软件来实现它