1)按照需求确定数字滤波器的技术指标,它可以按一定规则转换为模拟滤波器的技术指标;
2)根据转换后的技术指标设计模拟低通滤波器 ;
3)在按一定规则将 转换为 ;
4) 若所设计的数字滤波器是高通、带通、或者带阻数字滤波器,那么我们还要分别将它们的技术指标先转化为低通滤波器的技术指标,再按上述步骤2)设计出模拟低通滤波器 ,然后再将 转换成为所需 。
2.2 FIR数字滤波器
FIR滤波器的基本结构为一个分节的延时线,把每一节的输出加权累加,便能得到滤波器的输出。
FIR滤波器的冲击响应是有限长的。其系统函数为: (2.3)
它所对应的差分方程为: (2.4)
设计FIR数字滤波器,实际上要先确定能满足要求的脉冲响应的常数。传统的设计方法主要有频率采样法、窗函数法和插值逼近法等。
2. 3 IIR与FIR数字滤波器的性能分析比较
IIR数字滤波器的系统函数的极点的位置在单位圆内是任何的,因而只需用较低的阶数就能获得较高的选择性,它所用存储单元少,经济而效率高。然而选择性越好,则相位非线性越严重。也就是说IIR滤波器的这些优点是以相位的非线性为代价的`优尔*文+论]文|网\www.youerw.com。对于FIR滤波器来说,它的系统函数极点固定在原点,因此使用FIR滤波器能得到较严格的线性相位。但存在不足的是FIR滤波器只能以较高的阶数来达到高选择性。
对于同样滤波器设计指标,FIR滤波器的阶数要求比IIR滤波器要高得多,消耗成本高,信号延时大;对于相同的线性相位, IIR滤波器则必须加全通网络进行相位校正,使得滤波器变得复杂,因此这个时候选择FIR滤波器更为明智,它可以实现严格的线性相位;在阶数相同的条件下, FIR滤波器运算速度要比IIR滤波器快。
IIR滤波器的设计可以利用模拟滤波器的设计公式来计算论文网,而FIR滤波器却没有现成的设计公式可利用。除了窗函数设计法给出窗函数的计算公式,它没有计算通带、阻带衰减的显式表达式。因此FIR滤波器的大多数设计方法都需要借助计算机的辅助设计。
3数字滤波器的设计
在设计一个滤波器之前,首先必须要先根据实际的需求来制定一些技术指标。