基于MATLAB的FIR数字滤波器

1  绪论

1.1  滤波器的分类及基本结构

数字滤波器按照频域响应的通带特性可划分为:低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器、带阻滤波器。

    数字滤波器按单位取样响应时域特性可分为:IIR(Infinite Impulse Response) 滤波器(即无限长单位冲激响应滤波器)FIR(Finite Impulse Response)滤波器(即有限长单位冲激响应滤波器)。

低通、高通、带通和带阻滤波器都称作是经典滤波器，它们每一种又有模拟滤波器和数字滤波器两种形式，图1.1给出了这四种滤波器的数字滤波器形式的理想幅频响应，但这在实际上是不可能实现的，因为它们的脉冲响应是非因果且是无限长的，我们只能按照某些准则设计滤波器，使之尽可能逼近它，这些理想滤波器可作为逼近的标准用。

目  录

1  绪论 3

1.1  滤波器的分类及基本结构 3

1.1.1  横截型结构 4

1.1.2  级联型结构 4

1.1.3  频率抽样型结构 5

1.1.4  快速卷积型结构 6

1.2  数字滤波器的应用以及国内外发展现状 7

1.3  本课题的研究目的意义及主要内容 8

2  FIR数字滤波器的设计 10

2.1  滤波原理及线性相位滤波器的特点 10

2.1.1  滤波原理 10

2.1.2  线性相位条件 11

2.1.3  线性相位FIR滤波器频率响应的特点 13

2.2  窗函数设计法 13

2.3  梯形窗函数 15

2.3.1  梯形窗函数的时域特性 15

2.3.2  梯形窗函数的频域特性 16

2.3.3  梯形窗函数的性能分析 17

2.4  窗函数设计法的步骤及注意事项 19

3  FIR数字滤波器的MATLAB仿真 21

3.1  信号处理工具箱 21

3.2  滤波器的性能指标及MATLAB仿真 22

3.3  对于采用不同窗函数的研究 26

4  FIR数字滤波器的DSP实现 31

4.1  DSP系统和应用及TMS320C54x平台 31

4.1.1  DSP系统构成 31

4.1.2  DSP系统的特点 31

4.1.3  DSP的应用领域 32

4.1.4  TMS320C54x平台 33

4.2  数字滤波器的实现方法 34

4.3  FIR数字滤波器的DSP实现 35

5  结论 40

致谢 41

参考文献 42