FIR滤波器设计报告.doc

FIR高通滤波器设计
南京师范大学 物理科学与技术学院
专业：电子信息工程
姓名：陈实，
指导教师：马青玉
日期：2011年6月
摘要：数字信号处理器（DSP）拥有强大的数字信号处理能力，FIR数字滤波器广泛地应用于数字信号处理领域，本设计基于FIR滤波器的原理，应用MATLAB软件设计FIR数字滤波器，应用DSP集成开发环境——CCS调试程序，用TMS320F2812来实现了FIR数字滤波。具体工作包括：系统学****了TMS320F2812数字信号处理器的硬件结构、性能和DSP的集成开发环境CCS；复****FIR数字滤波器的基本知识，用窗函数法设计滤波器，基于MATLAB来计算数字滤波器的系数，对FIR滤波器进设计和仿真；应用DSP“集成开发环境”调试C语言程序，用TMS320F2812来实现了FIR数字滤波。
关键词：FIR滤波 窗函数法 CCS TMS320F2812 窗函数 matlab
目 录
设计要求
FIR滤波器的设计原理

FIR滤波器的基本结构
FIR滤波器的主要特点
FIR滤波器的设计方法及MATLAB实现

窗函数发设计高通滤波器


滤波器的MATLAB实现

高通滤波器参数

FIR滤波器的DSP实现
DSP实现FIR滤波器
滤波结果检验
与MATLAB计算结果比较
讨论和结论
参考文献
附录（程序）
1、设计要求
1）产生一个多频信号，设计FIR高通滤波器消除其中一些成分。
2）通过CCS的graph view波形和频谱显示，并和MATLAB计算结果比较。
根据教学课件上要求，设计FIR高通滤波器：阻带边缘频率10kHz，通带边缘频率22kHz，阻带衰减75dB，采样频率50kHz。
2、FIR滤波器设计原理
数字滤波器的设计原理
数字滤波器的设计问题就是寻找一组系数ai和bi，使得其性能在某种意义上逼近所要求的特性。如果在s平面上去逼近，就得到模拟滤波器，如果在z平面上去逼近，则得到数字滤波器。
数字滤波是将输入的信号序列，按规定的算法进行处理，从而得到所期望的输出序列。一个线性位移不变系统的输出序列y(n)和输入序列x(n)之间的关系，
应满足常系数线性差分方程：
（）

x(n)为输入序列，y(n)为输出序列，ai、bi 为滤波器系数，N为滤波器的阶数。
FIR滤波器的基本结构
设h(n)(n =0，1，2⋯一1)为滤波器的冲激响应，输入信号为x(n)，则FIR滤波器就是要实现下列差分方程：
（）
对式（）进行z变换，可得FIR滤波器的传递函数：
（）

由此可得到FIR滤波器的结构如图1所示

FIR滤波器的单位冲击响应h(n)是一个有限长序列。若h(n)为实数，且满足偶对称或奇对称的条件，即h(n)=h(N-1-n)或h(n)=-h(N-1-n)，则FIR滤波器具有线性相位特性。
FIR滤波器的主要特点
1）单位冲击响应只有有限项；
2）FIR滤波器无反馈回路，是一种无条件稳定系统；
3）FIR滤波器可以设计成具有线性相位特性。
3、FIR滤波器设计方法及MATLAB实现
利用窗函数法设计滤波器的基本思想
FIR滤波器的设计问题在于寻求一系统函数 ，使其响应 逼近滤波器要求的理想频率响应 。
窗函数设计的基本思想是要选取某一种合适的理想频率选择性滤波器，然后将它的脉冲响应截断以得到一个线性相位和因果的FIR滤波