FIR数字滤波器设计课件.ppt

《FIR数字滤波器设计课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第6章FIR数字滤波器设计6.1FIR数字滤波器原理6.2使用DSPBuilder设计FIR数字滤波器6.3使用FIRIPCore设计FIR滤波器6.1FIR数字滤波器原理对于一个FIR滤波器系统而言，它的冲激响应总是有限长的，其系统函数可以记为其中M是FIR滤波器的零点数，即延时节数，为叙述简便，在本章中M被称为FIR滤器的阶数。最基本的FIR滤波器可用下式表示：其中x(n)是输入采样序列，h(i)是滤波器系数，L是滤波器的系数长度，y(n)表示滤波器的输出序列。也可以用卷积来表示输出序列y(n)与x(n)、h(n)的关系。图6-1中显示了一个典型的直接I型4阶FI

2、R滤波器，其输出序列y(n)满足下列等式：图6-14阶FIR滤波器结构在这个FIR滤波器中，总共存在3个延时节，4个乘法单元，一个4输入的加法器。如果采用普通的数字信号处理器(DSPProcessor)来实现，只能用串行的方式顺序地执行延时、乘加操作，这不可能在一个DSP(指数字信号处理器)指令周期内完成，必须用多个指令周期来完成。但是，如果采用FPGA来实现，就可以采用并行结构，在一个时钟周期内得到一个FIR滤波器的输出。6.2使用DSPBuilder设计FIR数字滤波器使用DSPBuilder可以方便地在图形化环境中设计FIR数字滤波器，而且滤波器系数的计算可以借

3、助Matlab强大的计算能力和现成的滤波器设计工具来完成。6.2.13阶常系数FIR滤波器的设计在此用以下示例来说明整个设计过程。假定一个3阶的FIR滤波器，其可以表示为其中：h(0)=63，h(1)=127，h(2)=127，h(3)=63，是量化时附加的因子。这里采用直接I型来实现该FIR滤波器。设计好的3阶直接I型FIR滤波器模型图可以参见图6-2。具体的新模型建立、模块调用过程可以参见第3章。图6-23阶FIR滤波器图中模块的参数作如下设置：xin模块：(Altbus)库：AlteraDSPBuilder中BusManipulation库参数“BusType”

4、设为“signedInteger”参数“NodeType”设为“Inputport”参数“numberofbits”设为“8”yout模块：(Altbus)库：AlteraDSPBuilder中BusManipulation库参数“BusType”设为“signedInteger”参数“NodeType”设为“Outputport”参数“numberofbits”设为“8”ParallelAdderSubtractor模块：(ParallelAdderSubtractor)库：AlteraDSPBuilder中Arithmetic库“Add(+)Sub(-)”设为“+

5、+++”Delay1、Delay2、Delay3模块：(Delay)库：AlteraDSPBuilder中Storage库参数“Depth”设为“1”参数“ClockPhaseSelection”设为“1”h0模块：(Gain)库：AlteraDSPBuilder中Arithemtic库参数“GainValue”设为“63”参数“MapGainValuetoBusType”设为“SignedInteger”参数“GateValuenumberofbits”设为“8”参数“NumberofPipelineLevels”设为“0”h1模块：(Gain)参数“GainVal

6、ue”设为“127”其余同h0模块h2模块：(Gain)参数“GainValue”设为“127”其余同h0模块h3模块：(Gain)参数“GainValue”设为“63”其余同h0模块由于FIR滤波器的系数已经给定，是一个常数，从图中看到，在DSPBuilder中可以用Gain(增益)模块来实现的运算，用延时Delay模块来实现输入信号序列的延时。设计完3阶FIR滤波器模型后，就可以添加Simulink模块进行仿真了，如图6-3所示。图6-3带仿真模块的3阶滤波器模型新增的仿真模块的参数作如下设置：ChirpSignal模块：(ChirpSignal)库：Simuli

7、nk中Sources库参数“InitialFrequency(Hz)”设为“0.1”参数“Targettime”设为“10”参数“Frequencyattargettime(Hz)”设为“1”参数“Interpretvectorsparametersas1-D”选中Gain模块：(Gain)库：Simulink中MathOperations库参数“Gain”设为“127”参数“Multiplication”设为“Elementwise(K.*u)”Scope模块：(Scope)库：Simulink中sinks库参数“NumberofAxes”为“2”