因而系统函数可以写成
可以进一步写成 (2-11)
上式中,当方括号内取“+”时,h(n)=h(N-1-n),偶对称;当方括号内取“-”时, h(n)=-h(N-1-n),奇对称,则分别对应表2。1中的四种情况:
表2。1四种线性相位FIR滤波器的特性 (仅讨论θ0=π/2的情况)
类型 情况Ⅰ 情况Ⅱ 情况Ⅲ 情况Ⅳ
阶数N 奇数 偶数 奇数 偶数
h(n)的对称性 偶对称 偶对称 奇对称 奇对称
θ(ω) -τω -τω -τω-π/2 -τω-π/2
θ(ω)关于ω=0的对称性 偶对称 偶对称 奇对称 奇对称
θ(ω)关于ω=π的对称性 偶对称 奇对称 奇对称 偶对称
θ(ω)的周期 2π 4π 4π 2π论文网
θ(0)取值 任意 任意 0 0
θ(π)取值 任意 0 0 任意
2。2 数字滤波器的实现方法
数字滤波器的实现,通常有如下几种方法:
1、在通用的微型机上用软件来实现。这种实现方法由于速度较慢,多用于教学与科研。
2、用单片机来实现。单片机的发展快,功能强,依靠单片机的硬件环境和信号处理软件可用于工程实际。
3、利用专门用于信号处理的DSP片来实现。与单片机相比,DSP有着多总线,速度快,内部带有乘法器、累加器等更为突出的有点,DSP芯片的迅猛发展,为在工程实际中应用限号处理提供了可能。
3 FIR滤波器的设计
3。1 常用窗函数
在数字信号处理领域,常用的有如下窗函数。
3。1。1 Bartlett窗(三角窗)
式(3-2)仅当N>>1时成立,W(ω)的主瓣宽度为8π/N。且三角形窗谱密度函数W(ω)永远是正值。其旁瓣峰值衰减可增加到25dB。
3。1。2 Hanning窗(升余弦窗)(3-3)
其频谱函数为
式(3-4)仅当N>>1时成立。由式(2-10)可见,Hanning窗的频谱由0。5 、0。25 和0。25 三部分组。
式中三部分之和可以造成旁瓣相互抵消一部分,使能量集中主瓣之中,主瓣宽度可增加至8π/N,旁瓣峰值的衰减增大到31dB。
3。1。3 Hamming窗(改进的升余弦窗)
Hamming窗是对Hanning窗加以改进得到的,其旁瓣更小,窗函数为: