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数字信号处理v3 第七章 FIR滤波器(3)

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第三部分为答疑解惑加仿真!想学好FIR滤波器知识,务必多实践,后续再结合产品研发案例进行知识应用!

在刚开始学习的时候可以借助MATLAB软件来实现FIR滤波器的设计、仿真和分析。比如fir1函数(基于窗函数法设计线性相位FIR滤波器)或者fir2函数(可以按任意频率响应形状设计)进行滤波器设计,给定具体的参数(如截止频率、滤波器阶数等),观察设计出的滤波器的幅频特性、相频特性曲线,然后改变参数再分析变化情况。还可以输入实际的测试信号(如简单的正弦波叠加信号、音频信号等),通过滤波器后观察输出信号的波形变化、频谱变化,直观感受滤波器的滤波效果。

等掌握了滤波器的相关知识,可以进行实际案例的分析。在实际工程中有很多FIR滤波器的应用场景,像在数字音频信号处理中,去除音频信号中的噪声、进行音频的均衡等会用到FIR滤波器;在雷达信号处理中,对回波信号进行滤波提取有用信息也有其身影。更为关键的是通过学习和分析这些案例中滤波器的设计指标是如何根据需求确定的,以及如何选择合适的设计方法和参数,能让抽象的理论知识和实际应用紧密结合起来。这样才是真正的掌握知识!!!

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这两个系列文章就是FIR滤波器的典型应用!学好了本章知识以后可以学习上述文章,绝对大有裨益!!!有了这些知识,学生毕业了进入研发岗位才能做到应付自如!当然要想精通滤波器,需要学习各种细节知识。这里举例说明。之前在列表中看到线性相位FIR滤波器可能存在奇对称和偶对称的差异,那这个差异会造成哪些影响呢?先看理论分析,文末会给出仿真结果!

1. 频率响应的影响

  • 偶对称(对称)系数
    • 对称性使得频率响应的幅值是实数,对应于滤波器没有相位扭曲的传递特性。
    • 适用于低通滤波器、高通滤波器以及对幅值响应有精确要求的场景。
  • 奇对称(反对称)系数
    • 频率响应会引入一个正弦特性,即具有零幅值响应点;这样的特性适合设计带通滤波器或带阻滤波器。
    • 对偶数点输入采样,奇对称滤波器在直流(DC)和奈奎斯特频率附近会引入零响应点。

2. 滤波器类型选择的影响

  • 偶对称线性相位FIR滤波器适用于设计幅频特性对称的滤波器,例如低通或高通。
  • 奇对称线性相位FIR滤波器适用于设计频率响应在某些点上强烈衰减的滤波器,例如带通或带阻滤波器。

线性相位FIR滤波器可能存在奇数阶数和偶数阶数的差异,那这个差异会造成哪些影响呢?

了凡曰:依本人的资质和勤奋程度推断,从开始学到精通,至少需要五年时间!如果在本科阶段能做到理论学习要扩展到仿真设计,那已经是相当努力的学生了!

考研真题!

同学们,试一试!

对自己的学习效果做个检验吧!
仿真程序!!!

来源:通信工程师专辑
MATLAB理论
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2024-12-14
最近编辑:2月前
算法工匠
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