了解数字信号处理中的FIR滤波器

在数字信号处理中，FIR是一种滤波器，它的脉冲响应是有限周期的，因为它在有限时间内趋于零。这通常是与IIR过滤器的区别，它可以有内部反馈，并仍将响应无限期。N阶离散时间FIR滤波器的脉冲响应在它趋于零之前需要精确地取N+1个样本。冷杉过滤器是最流行的一种过滤器在软件中执行，这些过滤器可以是连续的时间，模拟或数字和离散时间。特殊类型的FIR滤波器是，BoxCar，Hilbert变压器，差异化因子，浅频带和凸起 - 余弦。

什么是冷杉过滤器？

术语FIR的缩写是“有限脉冲响应”，它是DSP应用中使用的两种主要数字滤波器之一。过滤器是信号调节器并且每个过滤器的功能是，它允许AC组件和块DC组件。过滤器的最佳示例是手机线，其充当过滤器。因为，它将频率限制为愤怒明显小于人类的范围可以听到频率。

用于数字信号处理的FIR滤波器

滤波器有很多种，分别是LPF、HPF、BPF、BSF。LPF只允许通过其o/p的低频信号，所以这个滤波器被用来消除高频。低通滤波器便于控制音频信号的最高频率范围。高pf与低pf完全相反。因为，它只拒绝低于某个阈值的频率分量。HPF最好的例子是，切断60Hz可听交流电源，这可以选择作为噪声相关的几乎任何信号在美国。

IR滤波器的替代方案是DSP滤波器，也可以是IIR。IIR过滤器使用反馈，因此当您I / p无论如何，无论如何都会脉冲。用于描述IR滤波器的术语是点击，脉冲响应，MAC（乘法累积），延迟线，转换带和循环缓冲区。

FIR滤波器的设计方法

基于理想滤波器近似的FIR滤波器设计方法。随后的滤波器接近完美的特性，因为滤波器的顺序将增加，因此创建滤波器及其实现额外的复杂。

设计过程从必要的和规范的FIR滤波器开始。过滤器设计过程中使用的方法取决于实现和规范。这些设计方法有很多优点和缺点。因此，选择正确的FIR滤波器设计方法具有重要意义。由于FIR滤波器的效率和简单性，最常用的是窗法。另一种方法是采样频率法，使用起来也很简单，但是在阻带有很小的衰减。

FIR滤波器的逻辑结构

FIR滤波器用于实现几乎所有类型的数字频率响应。通常，这些过滤器采用乘数，加法器和一系列延迟设计，以创建滤波器的输出。下图显示了N长度的基本FIR滤波图。延迟的结果在输入样本上运行。HK的值是用于乘法的系数。因此，O / P一次，这是所有延迟样本的求和乘以适当的系数。

的可以定义过滤器设计因为，选择过滤器的长度和系数的过程。目的是设置参数，以便如停止频带和通带等所需参数将使结果运行过滤器。大多数工程师使用Matlab软件设计过滤器。

通常，滤波器是由它们对不同频率的响应来定义的找到的组件i/p信号是指滤波器的响应，根据频率可分为三种类型，如阻带、通带和过渡带。通带的响应是滤波器对通过的频率分量的影响，这些频率分量大多不受影响。

滤波器停机带中的频率通过差异，高度减少。转换带表示中间的频率，这可能会收到一些减少，但不会完全从O / P信号分离。

FIR滤波器的频率响应

滤波器的频响图如下所示，ωp是通带结束频率，ωs是阻带开始频率，也是阻带衰减量。频率b/nωp和ωs在过渡频段下降，并有一定程度的降低。这证实了滤波器满足首选的规格，包括过渡带宽、纹波、滤波器长度和系数。滤波器越长，响应就越好。随着N的长度和系数，float h[N] ={............}，决定了，FIR滤波器的实现是相当简单的。

Z滤波器的z变换为

对于具有h(k)系数的n阶FIR滤波器，则o/p定义为
y(n)=h(0)x(n) + h(1)x(n-1) + h(2)x(n-2) + ……… h(N-1)x(n-N-1)

滤波器的z变换是
H (z) = H (0) z-0 + H (1) z 1 + H (2) z二 + ......... h (n - 1) z - (n - 1)或

FIR滤波器的传递函数

FIR滤波器的频率响应公式

FIR滤波器的直流增益为

FIR滤波器的应用主要涉及接收机的中频级中的数字通信。例如，数字无线电接收和将模拟信号转换为中频，然后将其转换为数字使用数字模拟转换器。然后利用有限的脉冲响应选择最佳频率。它被用于软件无线电中，允许在不改变硬件的情况下，易于适应的滤波器和良好的抑制。

因此，这是关于FIR滤波器，FIR滤波器的设计，FIR滤波器设计，逻辑结构和FIR滤波器的频率响应。我们希望您对这一概念更好地了解。此外，有关此主题和应用程序的任何查询，请在下面的评论部分中提供您的建议和评论。这是一个问题，FIR和IIR过滤器有什么区别。