基于多軟件平臺協(xié)同工作的FIR濾波器設(shè)計
加入技術(shù)交流群
2．2 數(shù)字濾波部分
2．2．1 FIR數(shù)字濾波器的設(shè)計原理分析
FIR數(shù)字濾波器的構(gòu)成形式主要有直接型、級聯(lián)型、線性相位型FIR濾波器和頻率采樣型等。本文采用直接型結(jié)構(gòu)，故N階FIR數(shù)字濾波器的傳遞函數(shù)為：
上式就是輸入序列x(n)與單位沖擊響應(yīng)h(n)的線性卷積，由上式可知n時刻的輸入y(n)僅于n時刻的輸入以及過去N-1個輸入值有關(guān)，實際上FIR數(shù)字濾波器是由一個“抽頭延遲線”加法器和乘法器的集合構(gòu)成的。賦給每個乘法器的操作數(shù)就是一個FIR系數(shù)。
線性相位型FIR數(shù)字濾波器相位響應(yīng)是頻率的線性函數(shù)，即：
其中M為FIR濾波器的抽頭數(shù)；h(k)為第k級抽頭系數(shù)(單位沖擊響應(yīng))；x(n-k)為延時k個抽頭的輸入信號。
2．2．2 濾波器系數(shù)的計算
數(shù)字濾波器實際上是一個采用有限精度算法實現(xiàn)的線性非時變系統(tǒng)，它的步驟為先根據(jù)需要確定濾波器的性能指標，然后利用Matlah提供的濾波器設(shè)計工具——FDAtool仿真設(shè)計濾波器進行系數(shù)的設(shè)計。本系統(tǒng)的設(shè)計指標：設(shè)計一個8階低通濾波器，模擬信號的采樣頻率為50 kHz，信號的截止頻率為2000Hz，輸入序列帶寬為8位。因為在FIR數(shù)字濾波器之后的ispPAC20中的D／A轉(zhuǎn)換器為8位，所以在設(shè)置濾波器系數(shù)的時候要限制輸出位數(shù)。
FDATool計算出的值是一個有符號小數(shù)，而在DSPBuilder下建立的FIR濾波器模型需要一個整數(shù)作為濾波器系數(shù)。所以必須進行量化，并對得到的系數(shù)進行歸一化處理。
2．2．3 FIR數(shù)字濾波器模型的搭建
DSP Builder是一個系統(tǒng)級(或算法級)設(shè)計工具，它構(gòu)架在多個軟件工具之上，并把系統(tǒng)級和RTL級兩個設(shè)計領(lǐng)域的設(shè)計工具連接起來，最大程度地發(fā)揮了兩種工具的優(yōu)勢。
根據(jù)FIR數(shù)字濾波器的原理，在Matlab／simulink中進行設(shè)計的輸入，利用Altera DSP Builder中的模塊進行濾波器模型的搭建，然后將計算好的FIR數(shù)字濾波器系數(shù)輸入到搭建的模型中，圖4所示為搭建好的FIR數(shù)字濾波器模型。本文引用地址：http://www.biyoush.com/article/186603.htm
評論