【正文】 算法實際上是一種乘法累加運算，它不斷地輸入樣本 x ( n) ，經(jīng)延時 ( Z 3 /1)做乘法累加，再輸出濾波結(jié)果 y(n)[1,2,3] 。 F IR 濾波器的最主要的特點是沒有反饋回路，因此它是無條件穩(wěn)定系統(tǒng)。如果 DSP采用更高的時鐘，它的處理速度將更快，將能夠滿足更高采樣率的數(shù)字信號的實時濾波處理。用定點 DSP實現(xiàn)濾波器械要考慮 DSP的定標、誤差、循環(huán)尋址等幾個關(guān)鍵問題。 通過實驗結(jié)果表明 FIR濾波器準確度高、穩(wěn)定性好，可以有效的濾除干擾信號，設計結(jié)果滿足性能指標要求。分析了 FIR數(shù)字濾波器的基本原理，在 MATLAB環(huán)境下利用窗函數(shù)設計 FIR濾波器，實現(xiàn)了 FIR低通濾波器的設計仿真。仿真結(jié)果表明，設計的 FIR濾波器的各項性能指標均達到了指定要求，設計過程簡便易行。根據(jù) FIR濾波器的原理，提出了 FIR濾波器的窗函數(shù)設計法，并對常用的幾種窗函數(shù)進行了比較。 由于 FIR數(shù)字濾波器可實現(xiàn)對升余弦滾降特性的近似，故本文經(jīng)過 FIR數(shù)字濾波器設計來對各種窗函數(shù)進行選擇，并通過窗函數(shù)法實現(xiàn)對升余弦特性低通濾波器的設計，同 時 用 MATIAB來仿真實現(xiàn)。為了解決理想低通特性存在的問題，可采用升余弦滾降特性的系統(tǒng)，以使理想低通濾波器的邊緣緩慢下降，并使振幅特性在滾降段中心頻率處呈奇對稱， 從而保證滿足奈奎斯特第一準則。為了消除碼間串擾，在時域上，基帶傳 輸系統(tǒng)的沖激響應波形 h(t)要在本碼元的抽樣時刻上有最大值，并在其它碼元的抽樣時刻上均為 0，也就是基帶傳輸系統(tǒng)在頻域上要滿足奈奎斯特第一準則。隨著數(shù)字通信技術(shù)的發(fā)展，基帶傳輸方式不僅可以用于低速數(shù)據(jù)傳輸，而且也可以用于高速數(shù)據(jù)傳輸。 學生那份任務書要求裝訂到課程設計報告前面。燕山大學課程設計說明書 1 燕山大學 課 程 設 計 說 明 書 題目： FIR 低通濾波器加窗效應分析 燕山大學課程設計說明書 2 電氣工程學院《課程設計》任務書 課程名稱： 數(shù)字信號處理課程設計 基層教學單位：儀器科學與工程系 指導教師： 學號 學生姓名 （專業(yè)）班級 09 級精儀 2 班 設計題目 FIR 低通濾波器加窗效應分析 設 計 技 術(shù) 參 數(shù) 設 計一 FIR 低通 濾波器 ，所希 望的頻率 響應為 )( ?jd eH 在?? ?? 之間為 1，在 ??? ?? 之間為 0，對 h（ n）加窗截斷，窗口長度分別取 M=10， 20， 40。 設 計 要 求 觀測不同窗口及不同窗口長度下信號幅頻響應的特點 (boxcar 等 ,fir1) 參 考 資 料 數(shù)字信號處理方面資料 MATLAB 方面資料 周次 前半周 后半周 應 完 成 內(nèi) 容 收集消化資料、學習 MATLAB 軟件，進行相關(guān)參數(shù)計算 編寫仿真程序、調(diào)試 指導教 師 簽字 基層教學單位主任簽字 說明： 此表一式四份，系、指導教師、學生各一份，報送院教務科一份。 電氣工程學院 教務科 燕山大學課程設計說明書 3 一、 引言 目前，數(shù)字基帶傳輸已廣泛地應用于利用對稱電纜構(gòu)成的近程數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)之中。然而數(shù)字基帶傳輸也同樣不可避免地要產(chǎn)生由碼間串擾造成的誤碼現(xiàn)象。滿足奈奎斯特第一準則的 H(w)有很多種，首先是理想低通型，理想低通傳輸特性雖然可滿足基帶系統(tǒng)的極限傳輸速率和極限頻帶利用率，但這種特性在物理上很難實現(xiàn)，并且理論特性沖激響應的尾巴衰減振蕩幅度較大，抽樣時刻稍有偏差就會出現(xiàn)嚴重地碼間串擾。這種系統(tǒng)可減小碼間串擾和位定時誤差。 燕山大學課程設計說明書 4 二、摘要 數(shù)字濾波技術(shù)是數(shù)字信號處理的一個重要組成部分，濾波器的設計是信號處理的核心問題之一。給出了在 MATLAB環(huán)境下，用窗函數(shù)法設計 FIR濾波器 的過程和設計實例。該方法為快速、高效地設計 FIR濾波器提供了一個可靠而有效的途徑。將設計的符合要求的濾波器在 TI公司 DSP 上實現(xiàn)。數(shù)字濾波器的應用十分廣泛，運行 MATLAB語言，能很容易地設計出具有嚴格要求（如線 性相位等）的濾波器。文中實例是為了表明，可方便地用 DSP實現(xiàn)模擬信號的實時濾波處理，所采用的采樣頻率并不高。 關(guān)鍵字 ： DSP FIR 濾波器 MATLAB 仿真 燕山大學課程設計說明書 5 三、 FIR 數(shù)字濾波器的基本原理 關(guān)于 FIR 濾波器 設 h ( n) ( n = 0， 1， 2 ?N 1)為濾波器的沖激響應，輸入信號為 x ( n) ，則 F IR 濾波器就是要實現(xiàn)下列差分方程 : 式 (1)就是 FIR 濾波器的差分方程。它的單位脈沖響應 h ( n)是一個有限長序列。對式 (1)進行 Z 變換，整理后可得 FIR 濾波器的傳遞函數(shù)為 : 由式 (2)可 以看出， FIR 濾波器的一般結(jié)構(gòu)如圖 1 所示。 FIR 濾波器的優(yōu)點 燕山大學課程設計說明書 6 在數(shù)字信號處理應用中，數(shù)字濾波是各種 DSP應用中的基本算法，在數(shù)字信號處理中有很重要的地位，數(shù)字濾