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FIR滤波器原理

导读:FIR滤波器是非递归型滤波器的简称,又叫有限长单位冲激响应滤波器。在数字信号处理系统中较基本的元件,今天带大家了解FOR滤波器的原理FIR滤波器原理——特点FIR滤波器有以下

  导读:FIR滤波器对错递归型滤波器的简称,又名有限长单位冲激响应滤波器。在数字信号处理体系中较根本的元件,今日带我们了解FOR滤波器的原理

FIR滤波器原理——特色

  FIR滤波器有以下几点:

  Ⅰ、数字滤波器还具有模仿滤波器不能比较的牢靠性。组成模仿滤波器的电子元件的电路特性会跟着时刻、温度、电压的改变而漂移,而数字电路就没有这种问题。只需在数字电路的作业环境下,数字滤波器就能够安稳牢靠的作业。

  Ⅱ、数字滤波器比较模仿滤波器有更高的信噪比。这首要是因为数字滤波器是以数字器材履行运算,然后避免了模仿电路中噪声(如电阻热噪声)的影响。数字滤波器中首要的噪声源是在数字体系之前的模仿电路引进的电路噪声以及在数字体系输入端的模数转化过程中发生的量化噪声。这些噪声在数字体系的运算中或许会被扩大,因而在规划数字滤波器时需求选用适宜的结构,以下降输入噪声对体系功用的影响。

  Ⅲ、数字滤波器的处理才能遭到体系采样频率的约束。这是因为奈奎斯特采样定理,假如输入信号的频率重量包括超越滤波器1/2采样频率的重量时,数字滤波器因为数字体系的“混叠”而不能正常作业。假如超出1/2采样频率的频率重量不占首要位置,一般的解决办法是在模数转化电路之前放置一个低通滤波器(即抗混叠滤波器)将超越的高频成分滤除。不然就必须用模仿滤波器完成要求的功用。

  数字滤波用具有比模仿滤波器更高的精度,乃至能够完成后者在理论上也无法到达的功用。

FIR滤波器原理——原理

  在信号进入FIR滤波器前,首要要将信号通过A/D器材进行模数转化,使之成为8bit的数字信号,一般可用速度较高的逐次逼进式A/D转化器,不管选用乘累加办法仍是分布式算法规划FIR滤波器,滤波器输出的数据都是一串序列,要使它能直观地反响出来,还需通过数模转化,因而由FPGA构成的FIR滤波器的输出须外接D/A模块。FPGA有着规整的内部逻辑阵列和丰厚的连线资源,特别合适于数字信号处理使命,相对于串行运算为主导的通用DSP芯片来说,其并行性和可扩展性更好,运用FPGA乘累加的快速算法,能够规划出高速的FIR数字滤波器。

FIR滤波器原理——分类

  FIR滤波器的在硬件上的分类有以下:分别是集成电路、DSP芯片、可编程三种。

  集成电路:

  一种是运用单片通用数字滤波器集成电路,这种电路运用简略,可是因为字长和阶数的标准较少,不易彻底满意实践需求。尽管可选用多片扩展来满意要求,但会添加体积和功耗,因而在实践使用中遭到约束。

  DSP芯片:

  DSP芯片有专用的数字信号处理函数可调用,或许依据芯片指令集的结构自行规划代码完成FIR的功用;因为FIR规划时其系数核算及其量化比较复杂,因而一般都选用MATLAB软件作为辅佐规划,核算出FIR的系数;然后进行代码规划完成。完成FIR滤波器相对简略,可是因为程序次序履行,速度遭到约束。并且,便是同一公司的不同体系的DSP芯片,其编程指令也会有所不同,开发周期较长。

  可编程:

  FPGA/CPLD。FPGA有着规矩的内部逻辑块阵列和丰厚的连线资源,特别合适用于细粒度和高并行度结构的FIR滤波器的完成,相对于串行运算主导的通用DSP芯片来说,并行性和可扩展性都更好。

  总结:FIR滤波器是数字信号处理的根本元件,FIR的牢靠性和信噪比相对于模仿滤波器来说都要高,相对惋惜的是FIR滤波器的处理才能遭到采样频率的约束。FIR滤波器同硬件上能够分三类:集成、DSP以及FPGA/CPLD三种。

  以下是FIR滤波器的一些文章,网友们能够参看一下:

二维FIR滤波器的FPGA完成

根据FDATool的FIR滤波器规划办法(一)

根据FDATool的FIR滤波器规划办法(二)

Matlab辅佐DSP规划FIR数字滤波器

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