【正文】 此外，他們還在進行 Mojave 項目的開發(fā)工作，力圖采用運行時重構技術來實現(xiàn)自動目標識別應用。由于 FPGA實現(xiàn)乘法器有困難，因此他們重點研究開發(fā)無乘法的濾波器算法。當然，對濾波器本身的 研究仍在不斷進行。 20 世紀 60 年代起，由于計算機技術、集成工藝和材料工業(yè)的發(fā)展，濾波器的發(fā)展上了一個新臺階，朝著低功耗、高精度、小體積、多功能、穩(wěn)定可靠和價廉等方向努力，其中高精度、小體積、多功能、穩(wěn)定可靠成為 70 年代以后的主攻方向，導致數(shù)字濾波器、 RC 有源濾波器、開關電容濾波器和電荷轉移器等各種濾波器的飛速發(fā)展。從整體而言，我 國無源濾波器發(fā)展比有源濾波器迅速，而數(shù)字濾波器比模擬濾波器的發(fā)展較緩 慢。無論是在理論方面還是在工程技術領域，都有很多科研成果。北京理工大學研究利用 FPGA提高加解密運算的速度，等等。而在 FPGA 信號處理和系統(tǒng)方面，有了喜人的進展，正在進行與世界先進國家同樣的研究。全國有 100 來所高等院校從事DSPamp。當利用快速傅利葉變換（ FFT）來實現(xiàn)卷積運算的概念被提出之后，發(fā)現(xiàn)高階有限沖激響應濾波器也可用較高的運算效率來實現(xiàn)，因此使得人們對高性能的有限沖激響應濾 波器的設計方法進行了大量的研究分析，從而出現(xiàn)了此后數(shù)字濾波器設計中頻域方法與時域方法的局面。在這一時期，各種各樣的數(shù)字濾波器原理結構和特性被提出，并且出現(xiàn)了各 種數(shù)字濾波器的逼近方法和實現(xiàn)方法，對遞歸和非遞歸兩類濾波器作了全面的比較和分析。關于數(shù)字濾波器的研究，在 40 年代末期就有人研究過它的可能性問題，在 50 年代也有人在研究生班討論過數(shù)字 濾波的問題。以往的濾波器大多采用模擬電路技術，但是，模擬電路技術存在很多難以解決的問題，例如，模擬電路元件對溫度的敏感性，等等。 三、國內外發(fā)展狀況 數(shù)字濾波器精確度高、使用靈活、可靠性高，具有模擬設備所沒有的許多優(yōu)點，已廣泛地應用于各個科學技術領域 ,例如數(shù)字電視、語音、通信、雷達、聲納、遙感、圖像、生物醫(yī)學以及許多工程應用領域。數(shù)字濾波與模擬濾波相比，有精度高、可靠性高、靈活性好等突出優(yōu)點， 可以滿足對幅度和相位的嚴格要求，還能降低開發(fā)費用，縮短研制到應用的時間，在很多領域逐步代替了傳統(tǒng)的模擬信號系統(tǒng)。 數(shù)字信號處理中一個非常重要且應用普遍的技術就是數(shù)字濾波。許多復雜的系統(tǒng)可以用高精度、大信噪比和可重構的數(shù)字技術來實現(xiàn)。根據(jù)處理對象的不同，信號處理技術分為模擬信號處理系統(tǒng)和數(shù)字信號處理系統(tǒng)。信號處理的目的一般是對信號進行分析、變換、綜合、估值與識別等。大多數(shù)情況下一維模擬信號的自變量是時間，經(jīng)過時間上的離散化 (采樣 )和幅度上的離散化 (量化 )，這類模擬信號便成為一維數(shù)字信號。上述這些信號大部分是模擬信號，也有小部分是數(shù)字信號。不論是國民經(jīng)濟或者是國防建設都與之息息相關，緊密相連。 二、數(shù)字濾波器發(fā)展背景 隨著信息科學與計算技術的迅速發(fā)展，數(shù)字信號處理的理論與應用得到飛躍式發(fā)展，形成了一門極為重要的學科。數(shù)字濾波器對信號濾波的方法是 ：用數(shù)字計算機對數(shù)字信號進行處理，處理就是按照預先編制的程序進行計算。 第五篇：數(shù)字濾波器調研報告 數(shù)字濾波器調研報告 一、數(shù)字濾波器 數(shù)字濾波器由數(shù)字乘法器、加法器和延時單元組成的一種算法或裝置。在仿真過程中，我們要求衰減的時候，曲線 斜率越大越好，但是我們一般得不出這一的理想值。 心得體會 為期兩周的課程設計即將結束，在這期間我經(jīng)歷了從查資料、分析課題到學習軟件、設計程序、調試、總結經(jīng)驗教訓及書寫畢業(yè)論文的過程。)。title(39。頻率 39。)。ylabel(39。subplot(212)。 信 號 幅 值 譜39。)。xlabel(39。 幅值 39。plot(y_f,2*abs(y_ft(1:nfft/2))/length(y))。)。title(39。頻率 39。)。%ylabel(39。plot(y_f(ni:na),abs(y_ft(ni:na)*2/nfft))。ni=round(f1*nfft/fs+1)。%論壇上畫 FFT 的方法 else f1=varargin{1}。)。title(39。頻率 39。)。%matlab 的幫助里畫 FFT的方法 %ylabel(39。%conj()函數(shù)是求 y 函數(shù)的共軛復數(shù)，實數(shù)的共軛復數(shù)是他本身。y_f=fs*(0:nfft/21)/nfft。%對 y信號進行 DFT，得到頻率的幅值分布 y_p=y_ft.*conj(y_ft)/nfft。%人為設置 FFT的步長 nffty=ymean(y)。當 style=其他的，那么花幅值譜和功率譜 %當style=1 時，還可以多輸入 2 個可選參數(shù) %可選輸入?yún)?shù)是用來控制需要查看的頻率段的 %第一個是需要查看的頻率段起點 %第二個是需要查看的頻率段的終點 %其 他 style不具備可選輸入?yún)?shù)，如果輸入發(fā)生位置錯誤 nfft=2^nextpow2(length(y))。hua_fft(y,Fs,1)。plot(t,y)。 figure。%y=filter(bz1,az1,x)。subplot(212)。subplot(211)。x=sin(2*pi*ff1*t)+sin(2*pi*ff2*t)+sin(2*pi*ff3*t)。ff2=400。t=(1:Fs)/Fs。y=filter(bz1,az1,x)。)。title(39。figure。%查看設計濾波器的曲線 [h,w]=freqz(bz1,az1,256,Fs)。%設計切比雪夫濾波器； [n,wn]=cheb1ord(ws/pi,wp/pi,rp,rs)。wp=[wp1wp3]。wsl=*pi。%采樣率wp1=*pi。rs=15。fsh=700。fp2=600。 設計及仿真 .5 要求設計一個 IIR po 0p2 p 3dB s 15dBp1 ， .7 s2 0 解：①根據(jù)要求，采用切比雪夫 I 型數(shù)字濾波器設計該濾波器； ② 設 采 樣 頻 率 Fs=2021Hz ， 則 可 計 算 出 fpo=500Hz ，fp1=400Hz,fp2=600Hz,fs1=300Hz,fs2=700Hz； ③給出一測試信號，測試該帶通濾波器的功能。這是因為模擬濾波器設計方法已經(jīng)很成熟，它不僅有完整的設計公式，還有完善的圖表供查閱，另外，還有一些典型的濾波器類型可供我們使用。 fdatool 界面總共分兩大部分，一部分是 designfilter，在界面的下半部，用來設置濾波器的設計參數(shù)，另一部分則是特性區(qū)，在界面的上半部分，用來顯示濾波器的各種特性。analysistool）是 matlab 信號處理工具箱里專用的濾波器設計分析工具， fdatool可以設計幾乎所有的基本的常規(guī)濾波器，包括 fir和 iir 的各種設計方法。 tol 指誤差容限，表示轉換后的離散系統(tǒng)函數(shù)是否有重復的極點。 在 MATLAB 中，脈沖響應不變法的調用函數(shù)是 impinvar，其調用格式為a.[bz,az]=impinvar(b,a,fs)b.[bz,az]=impinvar(b,a)c.[bz,az]=impinvar(b,a,fs,tol)該函數(shù)的功能是將分子向量為 b、分母向量為 a的模擬濾波器，轉換為分子向量為 bz、分母向量為 az 的數(shù)字濾波器。因此，轉換關 系應是 S 平面的左半平面映射 Z平面的單位圓內部。為了確保轉換后的 H(z)穩(wěn)定且滿足技術要求，轉換關系要滿足以下要求： （ 1）因果穩(wěn)定的模擬濾波器轉換成數(shù)字濾波器，仍是因果穩(wěn)定。 脈沖響應不變法適合于設計低通和帶通濾波器 .將模擬濾波器轉化為數(shù)字濾波器，牽涉到一個關鍵的問題，即尋找一種轉換關系，將 s 平面上的 Ha(s)轉換成 z 平面上的 H(z)。則 ha(t)的離散序列 SnTih(n) h(nT) Aeu(nT) （ 216 aii 1N 對 h(n)進行 Z 變換之后，可以得到數(shù)字濾波器的系統(tǒng)函數(shù) H(z) NA ni （ 217） H()z h()nz ST 111 ezn 0i 1 對比 Ha(s)與 H(z)，我們會發(fā)現(xiàn)： s 域中 Ha(s)的極點是，映射到 z 平面之后，其極點變成了 eST，而系數(shù)沒有發(fā)生變化，仍為 A。將 Ha(s)用部分分式表示： AiH(s) LTh()t （ 214 aa si 1siN 式中， LT .為的單階極點。根據(jù)模擬信號的拉普拉斯變換與離散序列的 Z變換之間的關系，可以得到 1H()z| Hs( jk ) （ 213） ST asz eTk 此式表明， ha(t)的拉普拉斯變換在 s 平面T延拓 s 2后 按式 z eST，進行 Z 變換，就可以將 Ha(s)映射為 H(z)。 L {(N 1)/2}圖 濾波器的并聯(lián)型實現(xiàn)結構 與級聯(lián)型不同，并聯(lián)型結構濾波器的極點與零點的組合及比例等不會有分配問題，而且由于它可以實現(xiàn)系數(shù)敏感度低的濾波器，因此當濾波器的極點不重復時，并聯(lián)結構可以作為最有利的實現(xiàn)結