FIR数字滤波器设计与应用
发布时间：2021-12-24 00:07
FIR数字滤波器作为数字信号处理的重要组成部分,以其精确的线性相位和独特的稳定性在无线通信、雷达、声纳、生物医学等领域有着广泛的应用。与此同时,不同的应用领域和标准也对FIR数字滤波器的设计提出了不同的要求。当用数字计算机或专用数字硬件实现时,滤波器系数必须用有限字长来表示,因此截断或舍入效应使得所设计的滤波器特性与期望的有较大差别。当应用于压缩感知的硬件实现随机解调系统上的时候滤波器起到代替积分器的作用,滤波器阶数和截止频率等指标的改变会对恢复的信号质量产生明显影响。针对这些问题,本文主要研究了对量化敏感性不强的滤波器设计方法及其应用,以及滤波器在压缩感知里的优化设计。本文首先介绍了数字滤波器的数学模型、四种线性相位FIR滤波器的区别,以及常见的FIR数字滤波器设计方法。研究了均衡的原理和经典算法,并分析了压缩感知的基本原理。然后,研究了一种具有最小系数灵敏度的FRM滤波器设计方法,针对滤波器系数的有限字长量化会导致性能下降的问题,提出一种基于系数量化误差最小化的直接型滤波器设计方法,来降低滤波器因为系数量化造成的影响。该方法在多个指标上优于连续设计然后直接量化系数的结果。并且并针对...
【文章来源】：浙江工业大学浙江省
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图2-1时域结构
模型线性时不变离散时间系统可用差分11 0( ) ( ) ( )M Nk kk ky n a y n k b x n k 其 Z 域系统函数 H (z)可表示为[52]：11 20 1 2 01 21 21( )( )( ) 11NkN kN kMMkMkkb zY zb b z b z b zH zX z a z a z a za z 出之间的时间结构框图和 Z 域结构框图如下所示。图2-1 时域结构Figure 2-1. Time domain structure
FIR 数字滤波器设计与应用10( ) ( )Nj j nnH e h n e (2线性相位 FIR 滤波器 指标体系分析在设计 FIR 滤波器时，要根据实际应用来规定某些必须的技术要求，在幅上通常有两种给出方式。第一种是绝对指标要求，直接对幅度响应 H ( )组要求。一个典型的低通滤波器的绝对技术指标要求如下图所示[53]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于MBER准则的变阶长自适应均衡器[J]. 张文秋,丁文锐,刘春辉. 计算机工程与应用. 2017(08)
[2]用于随机解调器压缩采样的重构判定方法[J]. 郑仕链,杨小牛,赵知劲. 物理学报. 2014(22)
[3]基于数乘移位寄存器随机滤波的压缩感知[J]. 郭凯,马社祥,孟鑫. 计算机工程与设计. 2013(03)
[4]二进制偏移载波最小均方误差预滤波无模糊跟踪方法[J]. 任嘉伟,贾维敏,陈辉华,姚敏立. 西安交通大学学报. 2013(04)
[5]频域全通式压缩感知随机滤波器设计[J]. 刘郁林,张先玉,王锐华,吴丽云. 重庆大学学报. 2011(10)
[6]信号的滤波技术发展历程[J]. 邓重一. 传感器世界. 2010(03)
[7]解离散系数滤波器设计问题的分支定界算法[J]. 蒋耀伟,刘三阳,穆学文. 计算机工程与应用. 2009(13)
[8]等波纹线性相位FIR滤波器的1种设计方法[J]. 陈敏歌,焦占亚,安晓钢. 西安科技大学学报. 2008(01)
[9]有偏估计与LS估计的比较与选择[J]. 归庆明,李国重,欧吉坤. 测绘学报. 2003(01)
[10]在无偏估计类中改进最小二乘估计的方法[J]. 王新洲. 武汉测绘科技大学学报. 1995(01)
硕士论文
[1]基于随机解调的模拟信息转换技术研究[D]. 宋平凡.哈尔滨工业大学 2014
[2]基于压缩传感理论的模拟信号处理[D]. 樊敏.安徽大学 2011
[3]压缩传感在超宽带通信中的应用研究[D]. 王蜀南.吉林大学 2010
[4]FIR数字滤波器设计与仿真研究[D]. 王兵锋.哈尔滨理工大学 2009
[5]FIR数字滤波器的FPGA实现技术研究[D]. 李彬.西南交通大学 2007
本文编号：3549447
【文章来源】：浙江工业大学浙江省
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图2-1时域结构
模型线性时不变离散时间系统可用差分11 0( ) ( ) ( )M Nk kk ky n a y n k b x n k 其 Z 域系统函数 H (z)可表示为[52]：11 20 1 2 01 21 21( )( )( ) 11NkN kN kMMkMkkb zY zb b z b z b zH zX z a z a z a za z 出之间的时间结构框图和 Z 域结构框图如下所示。图2-1 时域结构Figure 2-1. Time domain structure
FIR 数字滤波器设计与应用10( ) ( )Nj j nnH e h n e (2线性相位 FIR 滤波器 指标体系分析在设计 FIR 滤波器时，要根据实际应用来规定某些必须的技术要求，在幅上通常有两种给出方式。第一种是绝对指标要求，直接对幅度响应 H ( )组要求。一个典型的低通滤波器的绝对技术指标要求如下图所示[53]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于MBER准则的变阶长自适应均衡器[J]. 张文秋,丁文锐,刘春辉. 计算机工程与应用. 2017(08)
[2]用于随机解调器压缩采样的重构判定方法[J]. 郑仕链,杨小牛,赵知劲. 物理学报. 2014(22)
[3]基于数乘移位寄存器随机滤波的压缩感知[J]. 郭凯,马社祥,孟鑫. 计算机工程与设计. 2013(03)
[4]二进制偏移载波最小均方误差预滤波无模糊跟踪方法[J]. 任嘉伟,贾维敏,陈辉华,姚敏立. 西安交通大学学报. 2013(04)
[5]频域全通式压缩感知随机滤波器设计[J]. 刘郁林,张先玉,王锐华,吴丽云. 重庆大学学报. 2011(10)
[6]信号的滤波技术发展历程[J]. 邓重一. 传感器世界. 2010(03)
[7]解离散系数滤波器设计问题的分支定界算法[J]. 蒋耀伟,刘三阳,穆学文. 计算机工程与应用. 2009(13)
[8]等波纹线性相位FIR滤波器的1种设计方法[J]. 陈敏歌,焦占亚,安晓钢. 西安科技大学学报. 2008(01)
[9]有偏估计与LS估计的比较与选择[J]. 归庆明,李国重,欧吉坤. 测绘学报. 2003(01)
[10]在无偏估计类中改进最小二乘估计的方法[J]. 王新洲. 武汉测绘科技大学学报. 1995(01)
硕士论文
[1]基于随机解调的模拟信息转换技术研究[D]. 宋平凡.哈尔滨工业大学 2014
[2]基于压缩传感理论的模拟信号处理[D]. 樊敏.安徽大学 2011
[3]压缩传感在超宽带通信中的应用研究[D]. 王蜀南.吉林大学 2010
[4]FIR数字滤波器设计与仿真研究[D]. 王兵锋.哈尔滨理工大学 2009
[5]FIR数字滤波器的FPGA实现技术研究[D]. 李彬.西南交通大学 2007
本文编号：3549447
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