改进窗函数在FIR数字滤波器设计中的应用

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第35卷第13期继电器Vb1．35NO．132007年7月1日RELAYJuly1，2007改进窗函数在FIR数字滤波器设计中的应用陈明军，毛樟梅(浙江工业大学信息工程学院，浙江杭州310032)摘要：电网谐波分析已成为电力系统环境治理的重要课题，为了提高谐波分析的精度，对采样得到的信号进行滤波处理是必不可少的环节。窗函数法是FIR数字滤波器设计中最简单的方法，正确地选择窗函数可以提高所设计的数字滤波器的性能。通过对Gauss窗函数的改进，使设计出的低通滤波器具有更好的优越性，

2、并通过Idatlab仿真验证了该方法的有效性。关键词：窗函数；FIR数字滤波器；低通滤波器ApplicationofmodifiedwindowfunctionindesigningFIRdigitalfdterCHENMing~un，MAOZhang-mei(CollegeofInformationEngineering，ZhejiangUniversityofTechnolog~Hangzhou310032，China)Abstract：Theanalysisofharmonicisanimportantsubjectf

3、orenvironmentgovernmentofpowersystem．Itisnecessarythatthesignalofsamplingwillbeprocessedbythefilter,inordertoimprovetheprecisionofharmonicanalysis．WindowfunctionisconsideredtobethesimplestmethodindesigningFIRDigitalFilter．TheperformanceofFIRdigitalfilterCanbeimprov

4、edbychoosingthesuitablewindowfunction．TheFIRdigitallow—passfilterdesignedinthispaperhasmoreadvantagesinpractice，throughtheimprovementofthegausswindowfunction．Thesimulatedresultsshowtheefectivenessoftheproposedmethod．Keywords：windowfunction；FIRdigitalFilter；low-pass

5、filter中图分类号：TM714文献标识码：A文章编号：1003．4897(2007)13．0065．03样法是一种优化设计方法，但是在进行优化设计时0引言所使用的变量仅限于过渡带上的几个采样值，滤波随着电力电子技术的广泛应用，电网中有大量器的截止频率不易随意控制，因而它不是最优设计；的高频噪声信号干扰着电网的正常运行，谐波对电等纹波逼近法具有较好的滤波效果，但计算量较大，力系统的污染越来越严重，检测、分析和抑制谐波不易实现。窗函数法是FIR数字滤波器设计中最简已经成电力系统环境治理的重要课题。为了提高谐单的方法，有很重要

6、的作用，正确地选择窗函数可波的分析精度，有必要对分析前的信号进行低通滤以提高所设计的数字滤波器的性能，或者在满足设波处理，除去噪声和不需要的频率成分的干扰。数计要求的情况下，减小FIR数字滤波器的阶数。本字滤波器DF(DigitalFilter)“在数字信号处理中起文通过对Gauss窗函数的改进使其设计的滤波器具着重要的作用，在信号的过滤、检测与参数的估计有更好的优越性。等方面，数字滤波器是使用最为广泛的一种线性系1数字低通滤波器的窗函数设计原理统。由于信号中往往夹杂噪声及无用信号成分，所以必须将这些干扰成分滤除。滤波是信号

7、处理的基基于窗函数的FIR数字滤波器的设计方法通常也础，可以对信号进行筛选，只让特定频段的信号通称之为傅立叶级数法，是用一定宽度窗函数截取无限过。因此，滤波器的设计问题是数字信号处理中的脉冲响应序列，获得有限长的脉冲响应序列，从而得基本问题。到FIR滤波器。它是在时域进行的，由理想滤波器FIR滤波器的设计有三种常用的设计方法：窗的频率响应日(e)推导出其单位冲激响应(，z)，再函数法、频率抽样法和等纹波逼近法。这些方法各设计一个FIR数字滤波器的单位冲激响应h(n)去逼近有优缺点，窗函数法不容易设计预定给出截止频率(，z)，

8、表示为：的滤波器，不能解决当滤波器的阶次Ⅳ给定时，怎样设计一个最佳的FIR数字滤波器的问题；频率抽维普资讯http://www.cqvip.com．66．继电器其实部是偶对称的，符合窗函数的要求。hd(n)=去￡eJ~o啪do)，取=112，tE【一3，3】，则令T=[max(t)一min