基于MATLAB的FIR滤波器的设计★
2011-08-07段佳佳樊龙龙张波涛
电子测试 2011年8期
关键词:设计
段佳佳,樊龙龙,张波涛
(中北大学 信息探测与处理技术研究所 太原 030051)
0 引言
MATLAB是美国MathWorks公司推出的一套用于工程计算的可视化高性能语言与软件环境,是数字信号处理技术实现的重要手段。随着信号处理技术和MATLAB的迅速发展,新的信号处理算法也随之诞生。本课题在研究自适应剂量X射线高动态DR成像技术中,针对图像信号处理,数据传输等以波形信号的分离和滤除,在MATLAB中,可以根据指标要求,利用Kaiserord函数求得凯塞窗函数的参数,可通过参数来改变窗函数的主瓣宽度和旁瓣衰减,然后进行凯塞窗函数的设计及FIR滤波器的设计。
1 FIR数字滤波器的结构
有限长单位脉冲响应的冲击响应函数为:

其差分方程为:

由上式可以得出卷积型结构。它的输出y(n)可以表示为:

N是FIR滤波器的抽头数;x(i)表示第i时刻的输入样本;h(i)是FIR滤波器的第i级抽头系数。由于FIR滤波器的单位脉冲响应h(n)是一个有限长序列,H(z)是 Z−1的(N一1)次多项式,它在z平面上有(N一1)个零点,同时在原点有(N一1)阶重极点。因此,H(Z)永远稳定。FIR滤波器设计的任务是选择有限长度的h(n),使传输函数H(ejw)满足一定的幅度特性和线性相位要求。目前常用的FIR滤波器的设计方法主要有3种,分别是窗函数法、频率取样法和切比雪夫等波纹逼近优化设计法。在本文中,程序设计的流程图如图1所示。

图1 FIR滤波器设计流程图
2 实验程序设计
根据研究任务,需设计技术指标如下:通带范围是1300Hz到2210Hz,阻带范围是0Hz到1000Hz、2410Hz到4000Hz,阻带波纹为0.01dB,通带波纹为0.05dB,信号的采样频率为8000Hz。……
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