fir 視窗設計法

2022-08-11 00:33:14 字數 1250 閱讀 5157

加窗的原因。對於理想的低通濾波器h(exp(jw)),其h(n)是無限長序列。這是可以證明的。因此為了得到有限長的h(n)就需要截斷,而這個過程就是加窗。由於h(n)截斷即其頻率響應就和理想的低通濾波器有差別。從感性上分析,h(n)越長,hw(exp(jw))也就越接近理想低通濾波器,這就對應確定序列的長度。還有就是如何截斷即加什麼窗,對hw(exp(jw))也是有影響。這就是對應的窗的設計。

視窗設計法:h(exp(jw)) = f(h(n)), w(exp(jw)) = f(w(n)). f[h(n)*w(n)] = h(exp(jw)) ø(週期卷積) w((exp(jw))。其中h(n)是理想的頻域低通濾波器的時域序列,w(n)是加窗的時域函式。最終的目的是的到截斷的h(n)即濾波器係數。

漢明窗的時域,頻域。如下圖

hanmming窗:

設計低通濾波器使用此方法時:根據設計指標確定窗函式,和階數。得到的窗函式的係數乘以理想的低通濾波器的時域訊號,即得使用窗函式截斷後的係數。

根據阻帶的衰減要求確定窗函式。具體查表得到各個窗函式的效能,確定窗函式。

濾波器階數的確定:

n = (-20lg(sqrt(εp*εc

)) - 12) / (14.6(fc - fp) / fs)  對濾波器階數的逼近方程。

n = (-10lg(εp*εc) - 13) / 2.324(fc-fp)/fs + 1; 這兩個應該是接近的。

這只是逼近,如果沒有滿足設計目標,就需要提高端數。

2、視窗設計法的基本思想:根據濾波器的效能要求,確定h序列長度和合適的窗。

3、單位的關係:(一直有這個問題)實際的訊號頻率f(hz),取樣頻率fs(hz),模擬頻率(??),數字頻率(??)。在這裡要切底搞清楚。

實際低通濾波器的設計:

假設某訊號的最高頻率是1500hz, 取樣率fs = 6.5k,即fp = 1500hz, fc = 1800hz,εp

=  0.174db, εc

= 40db 。

那就可以具體的設計fir低通濾波器了。

若2*pi = 6500, fp = 0.46pi, fc = 0.55pi,

確定使用hamming窗,估計16階。

由上圖可以看出需要60階的fir才能達到需要的效能。

FIR濾波器設計

fir濾波器的優越性 相位對應為嚴格的線性,不存在延遲失真,僅僅有固定的時間延遲 因為不存在穩定性問題,設計相對簡單 僅僅包括實數演算法,不涉及複數演算法,不須要遞推運算,長度為m,階數為m 1,計算值約為m 2。關於fir濾波器的幅頻特性和相頻特性。在人們不關心相位時,能夠讓幅頻特性常為正,原來為...

轉置型FIR設計

本文首發於個人部落格 設計基於單口sram的轉置型fir,半並行實現,要求滿足 名稱 預設值說明 pall pam 4並行階數 pall pam log 2並行階數log值 seri pam 4序列階數 seri pam log 2序列階數log值 data width 16資料位寬 名稱型別 位寬...

FIR濾波器設計

該文件為了說明fir濾波器,iir濾波器的原理,數學含義,設計方法 一 原理 1 fir有限衝擊響應,iir無限衝擊響應。前者無反饋,只與當前和歷史輸入有關,後者有反饋,不僅與當前和歷史輸入有關,還與歷史輸出有關。fir輸出相位線性,設計簡單,但是階數更高 iir輸出相位不線性,設計困難,但相同效能...