基于Matlab的FIR數字濾波器設計
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2．2 FDATool設計方案
FDATool(Filter Design＆Analysis Too1)是Matlab信號處理工具箱專(zhuān)用的濾波器設計分析工具，操作簡(jiǎn)單、靈活，可以采用多種方法設計FIR濾波器。這種方法設計的數字濾波器，可以隨時(shí)調整濾波器濾披特性，而且濾波結果實(shí)時(shí)顯示在圖形區，減少了工作量，有利于濾波器設計的進(jìn)一步優(yōu)化。在Matlab命令窗口輸入FDATool后回車(chē)會(huì )彈出FDATool界面，也可在Matlab主界面下方選擇“start”→“toolbox”→“ filterdesign”。具體參數選擇為：
(1)濾波器類(lèi)型(filter type)為lowpass；
(2)設計方法(design method)為FIR，使用窗口Window；
(3)濾波器的階數(fiter order)為15；
(4)窗口類(lèi)型(Window)為Kaiser，beta為0．5；
(5)fs為48 000 Hz，fc為10 800 Hz。
點(diǎn)擊“design filter”即可。值得注意的是，這里選擇filter order為15階，而不是所設計的16階濾波器。因為常數系數項h(0)=0。通過(guò)菜單“analysis”選擇“magnitude”和“phase response”即可得到圖3，圖4的特性顯示。“analysis”選擇“step response”和“im-pulse”可以得到圖5，圖6的響應顯示?？梢钥闯鏊O計FIR濾波器的階躍響應和沖擊響應比較接近理想狀態(tài)。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/187216.htm
3 結論
從圖1～4的特性曲線(xiàn)中可以看出該濾波器的性能基本達到了妻求，濾波作用比較明顯。曲線(xiàn)相對比較平穩，能夠滿(mǎn)足微弱信號濾波器的設計技術(shù)指標。特別是從方案二中的相頻特性曲線(xiàn)來(lái)看，曲線(xiàn)通過(guò)原點(diǎn)且為一條平滑直線(xiàn)，說(shuō)明具有良好的線(xiàn)性相位特性，而這也是在應用中選擇FIR數字濾波器的重要原因，但是它的實(shí)際效果還要經(jīng)過(guò)實(shí)踐的檢驗。FIR幅頻特性精度比IIR低，且濾波器所需階次比較高，但是它擁有很好的線(xiàn)性相位，即不同頻率分量的信號經(jīng)過(guò)FIR濾波器后他們的時(shí)問(wèn)差不變。另外，FIR還存在的缺點(diǎn)應加以改善，如信號的延遲偏大。這就考慮到用高性能的DSP器件，由于其處理速度快，此缺點(diǎn)在一點(diǎn)程度上是可以改善的。
4 結語(yǔ)
本文通過(guò)設計實(shí)例，介紹了利用Matlab實(shí)現數字信號處理中的數字濾波器設計，從結果可以看出它們均可以達到技術(shù)指標要求，而且方法簡(jiǎn)單、快捷，大大減輕了工作量。濾波器的設計工作完成后，可以借助Matlah的export操作導出所設計濾波器的系統函數H(x)。由于Matl-ah具有強大的接口功能，仿真后的結果可以很方便的移植到DSP，CPLD或FPGA等器件中。在實(shí)際應用中，只需按要求修改濾波器參數，并對程序作較少的改動(dòng)，即可實(shí)現不同的濾波器，實(shí)用性較強。
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