基于MATLAB的FIR数字滤波器设计分析

1

作者 贺雪莉 《铁路计算机应用》 2025年第3期75-81,共7页

文章主要研究基于MATLAB实现有限长单位脉冲响应(FIR,Finite Impulse Response)数字滤波器的设计方法,分别从时域和频域两方面对窗函数法和频域采样法进行详细描述,并通过类比两种设计方法的仿真结果,总结其优缺点,可为实际滤波器设计... 文章主要研究基于MATLAB实现有限长单位脉冲响应(FIR,Finite Impulse Response)数字滤波器的设计方法,分别从时域和频域两方面对窗函数法和频域采样法进行详细描述,并通过类比两种设计方法的仿真结果,总结其优缺点,可为实际滤波器设计方法的选择提供理论支撑。 展开更多

关键词 有限长单位脉冲响应(fir) 数字滤波器 MATLAB 窗函数法 频域采样法

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低延迟有限冲击响应滤波器约束最小二乘设计 被引量：2

2

作者 赖晓平 袁博 徐东 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第7期1270-1275,共6页

针对具有低群延迟的非线性相位有限冲击响应滤波器的设计问题,采用在极小化复数误差能量的同时对复数误差和相位误差进行约束的方法,既可以得到凸的约束区域,又可以对幅值误差和相位误差进行独立控制.将具有给定相位误差的低通滤波器的... 针对具有低群延迟的非线性相位有限冲击响应滤波器的设计问题,采用在极小化复数误差能量的同时对复数误差和相位误差进行约束的方法,既可以得到凸的约束区域,又可以对幅值误差和相位误差进行独立控制.将具有给定相位误差的低通滤波器的最小二乘设计方法扩展到高通和带通滤波器的设计,引入左边和双边S形相位误差上界约束函数对高通和带通滤波器的相位误差进行约束,来抑制带边附近群延迟误差大的效应.应用改进的Goldfarb-Idnani算法求解由复数误差和相位误差约束最小二乘设计问题产生的半无穷正定二次规划.设计例子表明,该设计方法对减小滤波器的群延迟误差非常有效. 展开更多

关键词 有限冲击响应滤波器 约束最小二乘设计 群延迟误差 相位误差

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基于迭代无偏有限冲击响应滤波的共轴跟踪技术研究

3

作者 余潇 柯芳 +1 位作者 袁佳 高歆杨 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期1020-1029,共10页

为了有效提升光电跟踪系统的跟踪精度,提出一种共轴跟踪改进方案。采用迭代无偏有限冲击响应(UFIR)滤波算法来替代传统卡尔曼滤波(KF)算法,进行系统状态估计与预测。迭代UFIR滤波算法由于不依赖噪声先验统计信息,可有效克服传统KF算法... 为了有效提升光电跟踪系统的跟踪精度,提出一种共轴跟踪改进方案。采用迭代无偏有限冲击响应(UFIR)滤波算法来替代传统卡尔曼滤波(KF)算法,进行系统状态估计与预测。迭代UFIR滤波算法由于不依赖噪声先验统计信息,可有效克服传统KF算法的不足,在噪声统计信息未知时能保持理想的预测精度,从而使改进后的系统在实际工况下仍能达到较高的跟踪精度。分别进行了迭代UFIR算法和KF算法对比的单元仿真实验,以及采用两种算法的共轴跟踪系统对比仿真实验,实验结果验证了理论分析的正确性,表明在噪声统计信息无法事先准确获得的实际工程应用中,基于迭代UFIR滤波的共轴跟踪改进方案较基于KF算法的传统方案鲁棒性更强,具有更大的应用潜力。 展开更多

关键词 光电跟踪系统 共轴跟踪 跟踪精度 无偏有限冲击响应滤波器 卡尔曼滤波

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基于FPGA实现FIR滤波器的研究 被引量：13

4

作者 郭晓宇 潘登 杨同中 《电子技术应用》 北大核心 2004年第4期61-63,共3页

针对在FPGA中实现FIR滤波器的关键———乘法运算的高效实现进行了研究熏给出了将乘法化为查表的DA算法熏并采用这一算法设计了FIR滤波器。通过FPGA仿真验证熏证明了这一方法是可行和高效的熏其实现的滤波器的性能优于用DSP和传统方法... 针对在FPGA中实现FIR滤波器的关键———乘法运算的高效实现进行了研究熏给出了将乘法化为查表的DA算法熏并采用这一算法设计了FIR滤波器。通过FPGA仿真验证熏证明了这一方法是可行和高效的熏其实现的滤波器的性能优于用DSP和传统方法实现的FIR滤波器。最后介绍了整数的CSD表示和还处于研究阶段的根据FPGA实现的要求改进的最优表示。 展开更多

关键词 FPGA fir滤波器 数字滤波器 CSD 有限冲激响应 分布式运算

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一种改进的FIR数字滤波器自适应设计方法 被引量：17

5

作者 杨益新 孙超 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第4期554-558,共5页

提出了一种迭代算法 ,在 FIR数字滤波器的自适应设计过程中自动改变各个频率指标上代价因子的值 ,最终实现代价因子的最优取值。利用这种改进方法 ,可以实现 FIR数字滤波器和设计指标之间的最佳拟合。给出了两个设计实例 ,其中幅度响应... 提出了一种迭代算法 ,在 FIR数字滤波器的自适应设计过程中自动改变各个频率指标上代价因子的值 ,最终实现代价因子的最优取值。利用这种改进方法 ,可以实现 FIR数字滤波器和设计指标之间的最佳拟合。给出了两个设计实例 ,其中幅度响应每倍频程衰减 6 d B的滤波器 ,可以用于模拟水声阵列接收的宽带海洋噪声 ,而高精度时延的滤波器 ,则可以实现波束形成中所需要的非整数倍采样间隔的时延。 展开更多

关键词 fir数字滤波器 自适应设计 代价因子 宽带海洋噪声 高精度时延 迭代算法 有限冲击响应

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一种新型的高速FIR滤波器及其VLSI实现 被引量：9

6

作者 唐长文 张洁 闵昊 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第2期295-297,共3页

本文提出了一种新型的高速滤波器结构 ,此结构的核心是一种独特的乘加单元 .该乘加单元是通过对BOOTH型乘法器与高速加法器结构的深入研究而探索出来的 .采用该乘加单元我们可以实现任何阶数高速FIR滤波器 .在文章的最后我们采用该结构... 本文提出了一种新型的高速滤波器结构 ,此结构的核心是一种独特的乘加单元 .该乘加单元是通过对BOOTH型乘法器与高速加法器结构的深入研究而探索出来的 .采用该乘加单元我们可以实现任何阶数高速FIR滤波器 .在文章的最后我们采用该结构实现了视频编码器中的一个高速色度滤波器 。 展开更多

关键词 有限冲击响应滤波器 VLSI BOOTH乘法器

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复数FIR滤波器椭圆误差约束最小二乘设计 被引量：2

7

作者 张少蔚 徐东 +1 位作者 袁博 赖晓平 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第7期1338-1342,共5页

针对非线性相位有限冲击响应(FIR)滤波器的优化设计问题,提出一种频率响应误差和相位误差约束的最小二乘方法,既能独立控制幅值误差和相位误差,又能形成凸的约束区域.采用S形相位误差上界函数,不仅将相位误差控制在给定范围,而且有效减... 针对非线性相位有限冲击响应(FIR)滤波器的优化设计问题,提出一种频率响应误差和相位误差约束的最小二乘方法,既能独立控制幅值误差和相位误差,又能形成凸的约束区域.采用S形相位误差上界函数,不仅将相位误差控制在给定范围,而且有效减小了滤波器的群延迟误差,但增大了幅值逼近误差.为了减小幅值逼近误差,应用椭圆形的复数误差约束来代替通带上的圆形频率响应误差约束,研究基于椭圆复数误差约束及S形相位误差上界函数的复系数FIR滤波器加权最小二乘设计.仿真结果表明,应用椭圆形的复数误差约束能够有效减小滤波器的幅值逼近误差. 展开更多

关键词 复系数有限冲击响应滤波器 频率响应误差 幅值误差 相位误差 群延迟误差

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基于CPLD的线性相位FIR滤波器优化设计 被引量：1

8

作者 杜清珍 秦鹏 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期50-53,共4页

通过建立有限脉冲响应 ( FIR)滤波器的离散数学模型 ,提出了基于复杂可编程逻辑器件( CPLD)的 FIR滤波器的一种优化设计方案和新算法。实验结果表明 ,系统响应速度快 ,占用硬件资源小 ,在保证线性相位的前提下 。

关键词 fir滤波器 线性相位 CPLD 优化设计 复杂可编程逻辑器件 有限脉冲响应滤波器 数字滤波器

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基于Matlab的FIR数字滤波器的设计 被引量：4

9

作者 丁吉 姜涛 《长春工业大学学报》 CAS 2006年第3期254-257,共4页

介绍了应用Matlab语言设计FIR数字滤波器时采用的两种方法直接程序设计法和使用FDA-tool界面的设计法,同时介绍了FIR数字滤波器几种设计方法的函数调用格式;通过实例,给出了程序设计法和使用信号处理工具箱中的FDAtool界面进行设计的详... 介绍了应用Matlab语言设计FIR数字滤波器时采用的两种方法直接程序设计法和使用FDA-tool界面的设计法,同时介绍了FIR数字滤波器几种设计方法的函数调用格式;通过实例,给出了程序设计法和使用信号处理工具箱中的FDAtool界面进行设计的详细步骤,并在Matlab的Simulink环境下,对所设计的滤波器进行了仿真。 展开更多

关键词 数字滤波器 Matlab有限长冲击响应 FDAtool

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用FPGA实现数字低通FIR滤波器 被引量：4

10

作者 张爱国 张兴敢 《电子产品世界》 2003年第03B期54-56,共3页

介绍一种数字低通FIR滤波器的设计及其实现,在设计中利用MATLAB工具软件进行了参数计算和仿真,由于采用FPGA,使得滤波器的实现结构简单,节约了硬件资源,加快了研制进度,实验结果表明滤波器性能稳定可靠,达到了预期的指标。

关键词 数字低通 fir滤波器 MATLAB FPGA 有限脉冲响应

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基于一维PCA-EIR技术的二维SVD-FIR滤波器设计

11

作者 王浩 包永强 +2 位作者 奚吉 赵力 邹采荣 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期247-251,共5页

为了减少2D有限冲击响应(FIR)滤波器的硬件执行复杂度,采用基于主成分分析(PCA)的1D外插脉冲响应(PCA-EIR)滤波器设计技术,合成了基于奇异值分解(SVD)的2D FIR(2DSVD-FIR)滤波器系统中的所有1D FIR子滤波器.在不影响2D FIR滤波器频率响... 为了减少2D有限冲击响应(FIR)滤波器的硬件执行复杂度,采用基于主成分分析(PCA)的1D外插脉冲响应(PCA-EIR)滤波器设计技术,合成了基于奇异值分解(SVD)的2D FIR(2DSVD-FIR)滤波器系统中的所有1D FIR子滤波器.在不影响2D FIR滤波器频率响应指标的前提下,如果1D EIR技术所合成的1D FIR子滤波器的硬件执行复杂度低于原型1D FIR子滤波器的硬件执行复杂度,则前者可替代后者;反之,原型1D FIR子滤波器保持不变.仿真结果表明,在不影响2D FIR滤波器频率响应性能的前提下,与传统的2D SVD-FIR滤波器设计相比,采用1DPCA-EIR技术设计2D冲击响应矩阵SVD-FIR滤波器和2D频率响应矩阵SVD-FIR滤波器,可使其硬件执行分别减少8.85%和7.37%的乘法器,而加法器则分别减少13.15%和13.19%.由此可知,1D PCA-EIR技术可用于合成任意1D FIR滤波器. 展开更多

关键词 外插脉冲响应滤波器 有限冲击响应滤波器 奇异值分解 低复杂度滤波器

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基于CPLD的FIR滤波器的快速实现

12

作者 陈世国 张软玉 +2 位作者 王鹏 陈文耀 李泰华 《电讯技术》 北大核心 2003年第6期81-85,共5页

介绍了用CPLD实现高精度高速度FIR数字滤波器的基本方法,可以方便地调整滤波器的阶数和系数,适合不同的应用。时序分析表明,该设计在系数量化数据宽度为20bit时可工作于40MHz以上的时钟频率。用设计软件对X-Ray取样信号进行功能仿真,并... 介绍了用CPLD实现高精度高速度FIR数字滤波器的基本方法,可以方便地调整滤波器的阶数和系数,适合不同的应用。时序分析表明,该设计在系数量化数据宽度为20bit时可工作于40MHz以上的时钟频率。用设计软件对X-Ray取样信号进行功能仿真,并与Matlab仿真结果进行比较。结果表明该设计是可靠的,可以满足一些高精度实时系统如X-Ray数字谱仪的需求。 展开更多

关键词 CPLD fir滤波器 有限冲激响应 直接型结构 系数量化

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基于MATLAB的FIR数字滤波器的设计 被引量：6

13

作者 林彦杰 《电子工程师》 2005年第1期57-58,共2页

数字滤波技术是数字信号处理的一个重要组成部分。文中叙述了数字滤波的相关理论,介绍了应用MATLAB仿真工具设计有限冲击响应(FIR)数字滤波器的流程,并给出了滤波器频率响应曲线的仿真结果,结果表明满足技术指标的要求。

关键词 有限冲击响应 数字滤波器 MATLAB语言 仿真设计

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基于一种新的三模集的低通FIR数字滤波器设计

14

作者 赵海军 陈毅红 +1 位作者 贺春林 蒲斌 《高技术通讯》 CAS 2023年第6期581-590,共10页

本文对低通有限脉冲响应(FIR)数字滤波器的设计进行了研究;在对常用三模集和传统的具有脉冲响应系数的FIR数字滤波器分析的基础上,提出将一种新的三模集应用于低通FIR数字滤波器设计的新方法。该FIR滤波器由多个乘法-累加器单元构成,实... 本文对低通有限脉冲响应(FIR)数字滤波器的设计进行了研究;在对常用三模集和传统的具有脉冲响应系数的FIR数字滤波器分析的基础上,提出将一种新的三模集应用于低通FIR数字滤波器设计的新方法。该FIR滤波器由多个乘法-累加器单元构成,实现正向转换器、并行算术通道和逆向转换器的功能。正向转换器将一个二进制数编码成一个关于模集的余数表示的数,每个算术通道对模集的每个模进行模乘和累加,逆向转换器将一个余数表示的数解码为其等效的二进制数,算术通道以完全并行的架构工作,从而实现轻量化的计算和简单的结构;最后的仿真实验结果不仅验证了本文提出的设计方法的有效性,而且相比于传统的单向转换设计,本文提出的设计方法有更小的滤波器系数偏差和更好的频率响应等波纹特性。 展开更多

关键词 低通有限脉冲响应(fir)数字滤波器 余数系统(RNS) 三模集 乘法-累加器单元 脉冲响应 量化误差

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基于TMS320C 5410EVM板FIR滤波器算法与设计方法研究

15

作者 彭卫韶 李义府 《数学理论与应用》 2004年第1期80-83,共4页

数字滤波器是语言、图象处理、模式识别以及谱分析中的基本运算的处理运算。本文研究 DSP中有限冲击响应 (FIR)滤波器的原理并结合 TM32 0 C5 410 EVM板介绍 FIR滤波器设计方法以及 DSP中 FIR滤波器的实现方法。

关键词 有限冲击响应滤波器 数字信号处理器 DSP 传递函数 数字滤波器 差分方程 傅氏级数

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基于时间模式信号处理的三阶FIR滤波器实现

16

作者 赵倩 陈杨军 《电子设计工程》 2023年第20期91-95,共5页

文中提出了一种基于时间模式信号处理电路的三阶低通有限脉冲响应(FIR)滤波器的实现。滤波器拓扑由一组新颖的构建块组成,这些构建块在时间模式下执行必要的功能,包括z-1运算、时间加法和时间乘法。设计的时域三阶FIR滤波器的输出与采... 文中提出了一种基于时间模式信号处理电路的三阶低通有限脉冲响应(FIR)滤波器的实现。滤波器拓扑由一组新颖的构建块组成,这些构建块在时间模式下执行必要的功能,包括z-1运算、时间加法和时间乘法。设计的时域三阶FIR滤波器的输出与采样频率同步,且该滤波器的拓扑结构是模块化的,因此只需增加延迟和乘法器的数量就可以创建高阶滤波器。滤波器是在28 nm三星全耗尽绝缘体上硅FD-SOI工艺中设计的,电源电压为1 V,采样频率为5 MHz,仿真结果验证了理论分析的正确性,FIR滤波器在50 kHz的输入频率下实现了38.6 dB的信噪加失真比(SNDR),功耗约为200μW。 展开更多

关键词 有限脉冲响应 脉宽调制 时间模式信号处理电路 fir滤波器

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一种具有自动纠错功能的FIR滤波器研究

17

作者 凌云志 《电子设计工程》 2012年第24期57-58,61,共3页

提出了一种有效实现自动纠错功能FIR数字滤波器技术,该技术采用2种不同架构的标准滤波器通过并行操作来完成。任一滤波器软错误的发生就会引起两个滤波器输出不匹配,达到检测错误的目的,增强了传统滤波器对差错检测和差错纠正的支持。... 提出了一种有效实现自动纠错功能FIR数字滤波器技术,该技术采用2种不同架构的标准滤波器通过并行操作来完成。任一滤波器软错误的发生就会引起两个滤波器输出不匹配,达到检测错误的目的,增强了传统滤波器对差错检测和差错纠正的支持。最后对该滤波器地性能进行评估,该滤波器性能良好,纠错率接近100%,可广泛运用在各种信号处理中。 展开更多

关键词 数字滤波器 有限冲击响应 差错检测 差错纠正

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一种高速FIR数字滤波器的计算方法

18

作者 贾君霞 《工业加热》 CAS 2010年第2期14-15,共2页

提出了一种针对有限长单位脉冲响应(FIR)滤波器响应的算法,该算法以实信号的处理为例,对实信号快速卷积的传统算法进行了改进,传统的快速卷积算法在每一段卷积后得到N个点的输出结果,而改进算法可在进行相同长度的段卷积后同时得到2N个... 提出了一种针对有限长单位脉冲响应(FIR)滤波器响应的算法,该算法以实信号的处理为例,对实信号快速卷积的传统算法进行了改进,传统的快速卷积算法在每一段卷积后得到N个点的输出结果,而改进算法可在进行相同长度的段卷积后同时得到2N个点的输出结果,并保持了和传统算法相同的延时。仿真结果表明,该算法能有效保证系统的实时性。 展开更多

关键词 有限长单位脉冲响应(fir)数字滤波器 重叠相加 重叠保留

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软件无线电中高速FIR内插成型滤波器的设计和实现 被引量：4

19

作者 吴斌 朱秀昌 朱洪波 《南京邮电学院学报（自然科学版）》 2004年第1期16-20,39,共6页

从设计原理和软件实现两个方面对软件无线电中的FIR(有限长单位脉冲响应)内插成型滤波器的设计与实现的方法进行了分析。以降低滤波运算量,提高性能,减少数据缓存量与输出延迟为目标,采用基于子滤波器时分处理的多相滤波器的设计方法。... 从设计原理和软件实现两个方面对软件无线电中的FIR(有限长单位脉冲响应)内插成型滤波器的设计与实现的方法进行了分析。以降低滤波运算量,提高性能,减少数据缓存量与输出延迟为目标,采用基于子滤波器时分处理的多相滤波器的设计方法。在此基础上,运用切比雪夫逼近法来计算内插滤波器的频响,并针对具体的数字无线电台的内插滤波器的几种实现方案进行了比较。 展开更多

关键词 软件无线电 fir 内插成型滤波器 设计 切比雪夫逼近法 有限长单位脉冲响应

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FIR带通滤波器的FPGA实现 被引量：2

20

作者 石兴华 吴光敏 《现代电子技术》 2009年第18期28-30,共3页

为设计一个项目可用的FIR数字带通滤波器,采用Matlab/Simulink软件中DSPBulider强大的算法模块设计工具,结合Altera公司的FPGA开发板实现FIR数字带通滤波器的系统集成、RTL级仿真、综合编译、下载等设计流程,并对正弦信号进行滤波,结果... 为设计一个项目可用的FIR数字带通滤波器,采用Matlab/Simulink软件中DSPBulider强大的算法模块设计工具,结合Altera公司的FPGA开发板实现FIR数字带通滤波器的系统集成、RTL级仿真、综合编译、下载等设计流程,并对正弦信号进行滤波,结果下载到开发板上用示波器观测,达到了预期的滤波效果和目的。基于DSPBuilder完成系统建模,省去了复杂的VHDL编程,还可针对具体模块进行参数设置从而适应不同的滤波需求。该方法实现简单、可靠,还可类推实现其他复杂的嵌入式系统设计。 展开更多

关键词 fir(有限冲击相应) 数字带通滤波器 FPGA DSPBulider

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