基于LabVIEW的FIR数字滤波器设计.pdf

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一一仪表技术年第期
基于的数字滤波器设计
苏兴。孙锡红
上海理工大学机械学院,上海
摘要:介绍一种基于快速有效地设计常规数字滤波器的方法,并给出了设计实例。因可以随时对比设计要求
调整参数,故有利于滤波器设计的最优化。
关键词:数字滤波器:;程序设计
中图分类号:, 文献标识码: 文章编号:———

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数字滤波器设计原理
一个截止频率为/的理想数字低通滤波
器,其传递函数表达式是:
—≤图卷积型滤波器

【≤仃可得:
相应的单位取样响应为:
一
⋯
式为数字滤波器的时域表示方法,其中
由式和可以看出,这个滤波器在物理上是不可是在时间的滤波器的输入抽样值。根据式即可
实现的,因为冲激响应具有无限性和因果性。为了产对滤波器进行设计。
生有限长度的冲激响应函数,我们取样响应为, 从上面的公式可以看出,在对滤波器实际设计时,
长度为Ⅳ,其系数函数为: 整个过程的运算量很大。设计完成后对已设计的滤波
器的频率响应进行校核,运算量也很大。并且在数字
∑。一
滤波器设计的过程中,要根据设计要求和滤波效果不
用表示截取后冲激响应,即断地调整,以达到设计的最优化。在这种情况下,要进
,式子中为窗函数,长度为Ⅳ。当行大量复杂的运算,单纯靠公式计算和编制简单的程
一/时,截取的一段对一/对称, 序很难在短时间内完成。而利用工具进行
可保证所设计的滤波器具有线性相位。计算机辅助设计,则可以快速有效地设计数字滤波器,
一般来说,数字滤波器输出的变换形大大减少计算量。
式与输入的变换形式之间的关系如下:
数字滤波器的设计

⋯. 数字滤波器工具
.版本中,有两个子模板涉及信号处
实现结构如图所示。理,分别是子模板和子模板。进
从上面的变换和结构图可以很容易得出滤入模板中的子模
波器的差分方程表示形式。对式进行反变换, 板,见图。
收稿日期:—
作者简介:苏兴一,男,硕士研究生,研究智能控制技术;孙锡红一,女,教授,导师,研究塑料成型等技术。
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年第期仪表技术一一
..目滤波器类型分为低通,高通,带通和带阻,由于低通和
高通只需要求截止频率,而带通和带阻需要上下截止
频率,故把这四个类型分开设计。显示幅值,相位和相
关系数。如果设计的滤波器符合要求,可以把这个相
关系数存盘,以便写成滤波器的形式。具体的前面板
程序见图。
图图
数字滤波器:用于
执行、和非线性滤波功能。滤
波器设计选项图,包括滤波器
的巴特沃思法、
切比雪夫型法、
切比雪夫Ⅱ型法、.
椭圆滤波器法,和
滤波器的高通,低通,带
通,带阻法及窗函数
法,中值滤波器等。现
图滤波器前面板程序框图
在以滤波器为例说明一
下工具的使用。. 框图程序设计
框图设计分成滤波器产生及其相关系数存盘两大
块。框图程序的设计中,将采样频率,
滤波器阶数,下截止频率和.
上截止频率等参数设置为变量,设计过程中还用
到其他模块,具体见图。
图. 带通滤波器设计实例
:低通,高通,带通