2025年fir滤波器的设计方法（2025年fir滤波器的设计步骤）

如何利用窗函数设计fir滤波器

1、Matlab中，函数fir1（）和fir2（）利用加窗傅里叶级数法设计FIR滤波器。函数fir1（）用来设计传统的LP（低通）、HP（高通）、BP（带通）、BS（带阻）和多频带FIR滤波器；而函数fir2（）用来设计具有任意幅度响应的的FIR滤波器。

2、-1用窗函数法设计一个线性相位FIR低通滤波器，并满足性能指标：通带边界频率 Wp=0.5*pi，阻带边界频率Ws=0.66*pi，阻带衰减不小于40dB，通带波纹不大于3dB。选择汉宁窗。

3、如果要使用窗函数法来设计列线性相位FIR数字低通滤波器，可以按照以下步骤进行：确定滤波器的通带边界频率Wp和阻带边界频率Ws，以及通带和阻带中的最大响应衰减值Ap和As。使用频率响应规格，利用最小化差值法（Parks-McClellan算法）或拉普拉斯变换，求出滤波器的最小阶数N和对应的系数h。

4、第一步：通过 |H（e^jw ）|≤0.02 可以确定阻带的衰减As20lg0.02，通过As查表确定应该使用什么窗W（n）。第二步：将带阻分解为全通减一个低通（截止频率为0.5π），在加一个低通（截止频率为0.3π），。

5、首先需要根据性能指标（如主瓣宽度、旁瓣衰减等）确定适合的窗函数。 主瓣宽度、旁瓣衰减是一对情敌，想要主瓣宽度窄且旁瓣衰减大，那是电视剧里都不会出现的情况。实际中，需要根据自己的任务指标权衡。此外，还需要确定阶数。然后就可以用fir1函数设计滤波器了。

脉动阵列——FIR滤波器设计与实现

脉动阵列架构设计与实现 为了提高FIR滤波器的吞吐率，我们选择了脉动阵列架构进行优化。脉动阵列架构示意图与电路设计图：脉动阵列架构通过多个处理单元（PE）的并行计算，实现了高速的数据处理。电路设计图展示了脉动阵列的具体实现方式，包括EF（滤波器的输入输出接口）和PE（计算单元）两个主要模块。

脉动阵列在FIR滤波器设计与实现中的关键点如下：FIR滤波器设计基本原理：FIR滤波器是一种线性滤波器，广泛应用于通信系统。在Matlab环境中，通过计算确定满足误码率和信噪比要求的抽头数N，例如N=9，构建九抽头FIR均衡滤波器电路。

以多径效应系数mpc = [1， 0.9， 0.7]为例，我们计算得到了相应的系数，从而实现滤波器的均衡处理。硬件结构设计方面，我们采用了脉动阵列优化方法，以提升滤波器的吞吐率。脉动阵列架构包括EF和PE模块，其中EF负责滤波器的输入输出接口配置，PE则实现脉动阵列的计算单元功能。

脉动阵列基于regular dependence graph（规则的依赖关系图，简称RDG）进行设计。RDG的每条边都表示一个依赖关系，这条边指向的结点必须在这条边的原结点之后进行计算才能得到正确的结果。当所有结点均具有相同的数据流动模式时，该依赖关系图被称为规则的。

FIR滤波器

fir滤波器指的是有限长单位冲激响应滤波器，它是数字信号处理系统中最基本的元件，可以在保证任意幅频特性的同时具有严格的线性相频特性，且单位抽样响应是有限长的，因此滤波器是稳定的系统，在通信、图像处理、模式识别等领域都有广泛应用。

线性相位：FIR滤波器的最大优点是其具有严格的线性相位特性。这意味着不同频率分量的信号经过FIR滤波器后，它们的时间差保持不变，这对于需要保持信号波形不失真的应用尤为重要。稳定性：由于FIR滤波器没有反馈回路，因此它是无条件稳定的，不会因为输入信号的变化而导致滤波器的不稳定。

fir滤波器指的是有限长单位冲激响应滤波器，是数字信号处理系统中最基本的元件，它可以在保证任意幅频特性的同时具有严格的线性相频特性，同时其单位抽样响应是有限长的，因而滤波器是稳定的系统。因此，fir滤波器在通信、图像处理、模式识别等领域都有着广泛的应用。

FIR滤波器（Finite Impulse Response，有限脉冲响应）在数字信号处理中扮演着至关重要的角色，其主要功能是将不感兴趣的信号滤除，从而保留有用信号。以下是对FIR滤波器的详细解析：FIR滤波器的基本特性 全零点结构：FIR滤波器仅包含零点，没有极点，因此系统永远稳定。