基于fir的数字滤波器设计研究

张欣 高红梅 李辉

摘 要：伴随着知识科技的快速发展，我国在电子计算机技术研究领域逐渐走在前列。这对于如何进行社会主经济建设来讲意义重大，为了有效促进网络通讯技术的快速发展，当前，正在研究一种新的科技，这就是fir的数字滤波器。针对fir的数字滤波器的设计研究已经成为现阶段提出的科技发展的重要课题。我们通过认真分析可以知道基于fir的数字滤波器设计是一种计算机工程技术。通常我们在处理一些数字信号时，一定要结合fir的数字滤波器的设计环节来处理，不可抛开数字滤波器的分析结果，因为基于fir的数字滤波器设计研究是一种重要的应用通讯系统。本文结合实际，通过研究fir的数字滤波器设计的过程，笔者认为在研究分析fir的数字滤波器的过程中，主要注重其实际实践效能才是重点。

关键词：fir；数字滤波器；设计；研究

1 fir滤波器

fir滤波器即有限长单位冲激相应滤波器，又称为非递归型滤波器，是数字信号处理系统中最基本的元件。在fir滤波器的作用下，可以保证任意幅频特性的同时具备严格的现行相频特性，可见，通常情况下fir滤波器是一个较为稳定的系统。从实践来看，fir滤波器在通信、图像处理等领域的应用十分广泛。从数字滤波器的结构来看，可将其分为无线脉冲响应型与有限脉冲响应型。其中，后者在设计的过程中，可以采用窗函数方法、频率采样法等策略对其进行设计，从相关的研究资料中来看，这些方法的整合应用都令数字滤波器的设计取得了实质性的进步。（图1）

2 基于fir的数字滤波器设计研究

通常情况下，基于fir的数字滤波器的设计原理采用的是加窗函数方法。由于基于fir的数字滤波器在性能、功耗等方面的优势十分明显，基于FPGA的信号处理模块已广泛应用于各种信号处理领域。

2.1 基于fir的数字滤波器的设计原理 基于fir的数字滤波器在设计时，所选择参数的幅度是较为明确的，因此，在实际应用时，需要凭借一个可实现的传输函数去调整整个设计构造，这就需要在工程设计及应用中，多给出相对的参数指标数值，以此来保障数据计算的精准度。另外，由于基于fir的数字滤波器的冲激响应仅仅能够延续一阵，时间较短，在研究的过程中，则通常会考虑基于fir的数字滤波器的此项特征来构造数字滤波器的模型。（图2）

2.2 浅析基于fir的数字滤波器的设计实例 通过精确的设计，有限冲激相应滤波器在某一具体的频率范围内均能够为系统提供出较为准确的线性相位。从具体来看，通过设计技术参数以后，构建出一个较为完整的fir数字滤波器模型，再通过使其逼近既定目标，则可以对整个设计实例进行性能分析。从整体来看，fir数字滤波器的基本结构可以表示为下图的形式：（图3）

采用窗函数法来设计fir数字滤波器的应用较为常见。从上图所显示的fir数字滤波器基础框架来看，对于一个四阶的滤波器子系统的输出情况可以用公式来表示，即：

在整个试验过程中，可以利用窗函数设计法，滤波器参数要求如下：ωp=0.2π，αp=0.25B，ωq=0.3π，αq=50dB

调用4个这样的子系统级联起来构成16阶的滤波器。其中，滤波器系数h（0），h（1），…，h（15）由滤波器设计工具FDATools生成，系数与滤波器关联，建立出完整的滤波系统模型。

设计FIR滤波器首先要根据设计目标来选择合理化的滤波器技术指标，按照系统的频率特性，采取与之对应的策略方法来将其实现，从这一点来看，实例中多采用的仍为窗函数方法来推进设计。

3 结束语

通过对基于fir的数字滤波器设计原理的研究，进一步了解到有关数字滤波器的相关设计内容，尤其是从具体的基于fir的数字滤波器的实际实例中清楚地看到，采用VisualBasic6.0所设计出的fir数字滤波器的设计软件可以实现，且突破了以往的设计方案，从而更加有利于在设计基于fir的数字滤波器的过程中进行实时在线修正，进而完善整个内容的最终设计方案。

参考文献：

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