基于面向?qū)ο蟮臄?shù)字濾波器設(shè)計(jì)(完整版)
【正文】 相頻特性圖形便于分析比較，產(chǎn)生的系統(tǒng)函數(shù)系數(shù)更是為濾波器的實(shí)現(xiàn)提供了很大方便；通過(guò)對(duì)參數(shù)的改變可以掌握各種參數(shù)對(duì)濾波器設(shè)計(jì)的影響程度，通過(guò)參數(shù)調(diào)整，可最大達(dá)到設(shè)計(jì)數(shù)字濾波器的指標(biāo)。Kaiser窗是一個(gè)參數(shù)可調(diào)的最優(yōu)窗函數(shù)，其中是一個(gè)可選參數(shù)，一般說(shuō)來(lái)，越大，過(guò)渡帶越寬，阻帶越小衰減也越大。說(shuō)明，采用的設(shè)計(jì)方法是正確有效的。當(dāng)然，繪制相關(guān)圖形時(shí)，只需將各結(jié)果帶入相應(yīng)繪圖模塊。其中文本框主要用來(lái)接收各種濾波器的技術(shù)參數(shù)，顯示FIR濾波器的系統(tǒng)函數(shù)的系數(shù)和各種操作的詳細(xì)說(shuō)明。窗函數(shù)法設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，有閉合形式的公式，因而很實(shí)用。但通常以理想濾波器作為，幅度特性逐段恒定，在邊界頻率處有不連續(xù)點(diǎn)，因而是無(wú)限時(shí)寬的，且是非因果序列[1]。它能避免模擬濾波器所無(wú)法克服的溫度漂移和噪聲等問題，同時(shí)具有比模擬濾波器精度高、穩(wěn)定性好、體積小、更靈活等優(yōu)點(diǎn)，在數(shù)字通信、語(yǔ)音圖像處理、譜分析、模式識(shí)別、自動(dòng)控制等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，同時(shí)FPGA和DSP的在速度和精度上的不斷提高也促進(jìn)了數(shù)字濾波器的發(fā)展[2]。從實(shí)現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分類，數(shù)字濾波器分為IIR（Infinite Impulse Response，無(wú)限單位脈沖響應(yīng)）型和FIR（Finite Impulse Response，有限單位脈沖響應(yīng)）型。對(duì)于FIR濾波器的輸出可以認(rèn)為是輸入信號(hào)與有限長(zhǎng)單位脈沖響應(yīng)的直接卷積[6]。缺點(diǎn)是通帶、阻帶的截止頻率不容易控制[1,5,7]。當(dāng)技術(shù)參數(shù)改變時(shí)，便可單擊“設(shè)計(jì)”命令按鈕產(chǎn)生觸發(fā)事件PictureBox的相應(yīng)的單位脈沖響應(yīng)圖、幅頻響應(yīng)圖、相頻響應(yīng)圖及逼近誤差圖，顯示在新參數(shù)下的特性圖，并在文本框中顯示FIR濾波器的系統(tǒng)函數(shù)的系數(shù)；復(fù)選鈕用于確定參數(shù)可調(diào)；組合框用來(lái)選擇窗函數(shù)的類型和頻率單位；單選鈕用來(lái)選擇數(shù)字濾波器類型（低通、帶通、帶阻、高通）和設(shè)計(jì)方法。將各個(gè)功能歸納成一個(gè)個(gè)函數(shù)Function或模塊Sub，整個(gè)程序結(jié)構(gòu)清晰明了，易于差錯(cuò)和分析。例[2]：用Kaiser窗設(shè)計(jì)一個(gè)帶阻FIR濾波器，通帶上限截止頻率，通帶下限截止頻率，阻帶上限截止頻率，阻帶下限截止頻率，通帶峰值起伏，阻帶最小衰減。特通過(guò)例[3]來(lái)驗(yàn)證的影響。切比雪夫等波紋逼近法是一種更優(yōu)的方法，有待進(jìn)一步研究及實(shí)現(xiàn)。 window function method。
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