基于MATLAB的FIR数字滤波器设计与仿真

数字滤波器是数字信号处理中的重要组成部分。数字滤波器分为有限脉冲响应数字滤波器(FIR)和无限脉冲响应数字滤波器(IIR)。介绍了利用窗函数设计FIR滤波器的方法，即根据给定的滤波器技术指标，确定有限长单位脉冲序列，通过选择滤波器的长度和窗函数，使其具有最窄宽度的主瓣和最小的旁瓣。并举例用MATLAB进行实现和仿真，指出基于Matlab环境下进行数字滤波器的设计简便易行。     

FIR滤波器时延分析及其在信号融合中的应用

FIR(Finite Impulse Response)数字滤波器因其具有良好的线性特性而被广泛应用。但在利用FIR滤波器进行实际信号的滤波处理中,滤波后信号将会不可避免地产生明显的时延,影响滤波器的性能,从而限制了该滤波器在实际中的一些应用。为了解决这一问题,从FIR滤波器的相位特性出发,首先从理论上深入分析了FIR滤波器产生时延的原因,获得了FIR数字滤波器产生时延的内在规律,并给出了消除时延的数学模型。在上述研究基础上,将该模型应用到实际信号的提取及融合中,很好地消除了FIR滤波器滤波处理过程中的时延,也进一步验证了所给出的时延消除模型的正确性和有效性。     

数字滤波器的参数设计

讨论了通过软件编程实现有限冲激响应数字滤波器(FIR)和无限冲激响应数字滤波器(IIR)的参数设计的方法,通过仿真,分析了输出幅频响应的图形．     

等波纹最小相位FIR数字滤波器的优化设计

本文提出了单通带零点最小相位FIR带通数字滤波器复共轭额外零点初值的确定方法。同时,为在微机上进行高阶最小相位FIR数字滤波器的设计,对零点迭代的算法——作了适当的修改,并用实例说明本文提出的设计方法的可行性。这种方法可用来设计高阶滤波器(如L=511)。     

FIR 滤波器的 CPLD 参数化模块设计

目的介绍采用可编程逻辑器件 CPLD 对 FIR 滤波器参数化模块设计的原理和技术. 方法根据 FIR 滤波器的卷积表示式, 用 CPLD 的查找表来实现 FIR 滤波器. 结果采用此方法可以用 CPLD 方便地设计不同阶 FIR 滤波器. 结论模块参数化设计能够快速设计 FIR 滤波器.     

神经网络设计二维带通三型FIR滤波器

为了改善传统方法设计的二维带通三型有限脉冲响应(FIR)滤波器的幅频响应性能，提出了复合正
弦基神经网络算法.以理想滤波器的幅度响应作为学习样本，通过复合正弦基神经网络训练，使得实际滤
波器的幅度响应逼近理想滤波器的幅度响应，再由神经网络的权值得到滤波器的脉冲响应.给出了复合余
弦基神经网络模型，建立了滤波器幅频响应与该神经网络的关系，同时指出了学习率对神经网络收敛性的
影响,推导并证明了使该算法收敛的收敛定理. 仿真结果表明，由该算法设计的二维带通三型FIR滤波器性
能接近于理想滤波器,并且克服了传统神经网络的主要缺陷，收敛速度快.     

3型FIR带通滤波器优化设计

研究了3型FIR线性相位滤波器的幅频特性与神经网络算法之间的关系,提出了该神经网络算法的收敛性定理,为神经网络训练中学习率大小的选择提供了理论依据.该算法有效避免了FIR高阶数字滤波器优化设计中求高阶矩阵逆的困难,为高阶FIR数字滤波器的优化设计提供了一种快速有效的设计方法.最后给出了FIR高阶数字滤波器的优化设计实例.计算机仿真结果表明了该神经网络并行算法在3型FIR高阶数字滤波器优化设计领域的有效性.     

高效2n并行快速FIR算法及其实现方法

快速有限脉冲响应(FIR)算法(FFA)突破了传统并行FIR滤波器复杂度随并行度线性增加的局限性，效率大幅提高。然而目前缺少对高并行FFA通用算法和实现架构的研究。该文提出了高效2n并行FFA，并给出了其通用算法形式与实现架构；同时讨论了对于非2n并行FFA的实现架构。通过算法分析和硬件效率评估，本文算法及其实现架构在相同的并行度和性能条件下，比传统并行算法有显著改善，且随着并行度的增加，这种优势更加明显。该算法在高并行FIR滤波器的应用中有很大优势。     

时域约束FIR滤波器设计的IRCLS算法

考虑了带有时域约束的线性相位FIR滤波器的Minimax设计问题．将设计问题转化为迭代地求解一系列约束加权最小二乘逼近问题，在迭代过程中利用逼近误差的包络线对权函数进行更新．迭代过程收敛后，得到一个准Minimax解．将此方法应用于阶跃响应受约束的FIR滤波器以及Nyquist滤波器的设计，设计例子说明了所提设计方法的有效性．     

一类逻辑器件实现FIR数字滤波器电路模型

主要研究时域可编程逻辑器件(FPGA)上实现低通有限冲激响应(FIR)数字滤波器结构.在分析了FIR数字滤波器的基本理论的基础上,利用Matlab设计出原型滤波器,使用全串行分布式算法作为滤波器的硬件实现算法,外围辅以单片机电路和FPGA进行通讯,并且给出了详细的算法编程和仿真波形图.突破了并行处理与流水级数的限制,可以很好地实现信号处理的实时性.同时,开发程序的可移植性好,可以缩短开发周期;数据的配置灵活,可以应用到不同的场合.     

一种改进的FIR数字滤波器自适应设计方法

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6dB的滤波器，可以用于模拟水声陈列接收的宽带海洋噪声，而高精度时延的滤波器，则可以实现滤束形成中所需要的非整数倍采样间隔的时延。     

快速实现基于CPLD的多带数字FIR滤波器

介绍一种快速实现基于复杂可编程逻辑器件CPLD的FIR数字滤波器的方法．滤波器的系统参数用Madab信号处理工具箱中的滤波器函数确定，并以一个多带FIR滤波器的设计为例，对此方法进行了阐述与验证．在确定滤波器参数后，以MLTERA公司的可编程逻辑器件为载体，说明了此数字滤波器的CPLD实现方法与硬件结构，并对不同硬件结构对滤波器性能的影响进行了对比．     

用VHDL实现线性相位FIR滤波器

数字滤波器是语音与图像处理、模式识别、雷达信号处理、频谱分析等应用中的一种基本的处理部件,它能满足滤波器对幅度和相位特性的严格要求,避免模拟滤波器所无法克服的电压漂移、温度漂移和噪声等问题.有限冲激响应（FIR）滤波器能在设计任意幅频特性的同时保证严格的线性相位特性.因此,在许多应用领域都显示了强大的生命力,具有重要应用意义.介绍了怎样用VHDL实现线性相位FIR（有限长单位冲激响应）滤波器,论述了其设计思想.     

设计数字相移器的一种新方法

在声纳或雷达波束形成、多通道信号传输的相位校正、数字通讯中的调制解调器设计等场合,都需要获得窄带恒定相移.本文给出了数字相移器设计的一种新方法,其原理以自适应建模为基础.这种方法可以方便地在信号处理机中实现.还给出了几个设计实例.     

线性相位FIR滤波器约束Chebyshev设计的增广Remez算法

主要讨论线性相位FIR数字滤波器的约束Chebyshev设计问题 .Remez算法是一种高效的Chebyshev逼近算法 ,而其理论基础是交错点组定理 .针对约束Chebyshev逼近问题提出一个增广交错点组定理 ,并根据此定理提出了一个增广Remez算法 ,用于求解带不等式约束的线性相位FIR数字滤波器的Chebyshev设计问题 .如果问题的解存在 ,此算法一定收敛到问题的解 .与现有其它方法的比较表明 ,此算法有很高的效率 .     

一种新的FIR多速率滤波器组的时域设计方法

本文研究了FIR多速率滤波器组的时域设计方法,提出了一种新的时域设计算法,并给出了算法的设计过程,最后讨论了此算法改进并用于两通道长度不尽相等的线性相位完全重构FIR QMF组的设计。设计实例验证了该算法的合理性和有效性。     

FIR数字滤波器的实现方法比较

针对数字滤波实现方法多样化,介绍了CCS、Matlab以及CCSLink 3种不同设计环境下FIR数字滤波器的实现方式,并通过实例,对比了这3种方法的实现过程,实验结果表明,这3种开发环境都能有效地实现FIR数字滤波器的设计任务。而利用Matlab强大的数值分析能力与丰富的模块系统,可以很方便设计和开发项目,再用其与CCS的接口来联合仿真,可以缩短产品开发的时间,有很大的优势。     

高阶FIR多带阻数字滤波器优化设计研究

研究了FIR线性相位滤波器的幅频特性与余弦基函数神经网络算法之间的关系,给出了FIR高阶多带阻数字滤波器的优化设计实例,提出并证明了神经网络算法的收敛性定理.仿真结果表明,算法不仅是有效的,而且在FIR高阶数字滤波器优化设计领域具有很大的优越性.且算法不涉及逆矩阵的计算,有效解决了国内外其它优化设计方法无法设计高阶FIR线性相位滤波器的问题.     

一种实现窄带线性相位数字低通FIR滤波器的算法

提出一种实现窄带线性相位ＦＩＲ低通数字滤波器的算法，该算法可使运算量减少９０％，且可得到良好的滤波特性，最后通过对地震信号处理系统中０．１ＨＺ窄带低通ＦＩＲ滤波器的设计说明了该方法的优点和实用性。     

一种改进的宽带波束形成方法

宽带信号具有目标回波携带的信息量大及混响背景相关性弱等特点,在声纳系统中应用越来越广泛。为了减小FIR滤波器的幅度和相位误差对宽带波束形成器性能的影响,采用线性约束最小方差自适应算法保证FIR数字滤波器的相位特性严格线性;采用基于幅度误差函数的代价因子自适应迭代算法使FIR数字滤波器通带内近似满足等纹波的幅度特性,达到FIR数字滤波器与设计指标要求最佳匹配的目的。对10阵元等间隔线阵的分析仿真结果表明该方法是有效的,并适用于其它阵型,对于声纳系统具有显著的应用价值。