FIR濾波器線性相位特性 (linear-phaseproperty of FIR filter)有限單位脈沖響應(yīng)(FIR )濾波器的基本性質(zhì).如果FIR濾波器的單位脈沖響應(yīng)滿足以下條件:h(n)=士h(N一1一n),式中N為h(n)的長(zhǎng)度,則該FIR濾波器具有嚴(yán)格的線性相位特性.其線性相位其中二為延時(shí),是常量.這是FIR濾波器最重要的特性,它使得FIR濾波器在許多要求線性相位的應(yīng)用領(lǐng)域,如圖象通信等領(lǐng)域得到了廣泛采用.
fir濾波器(有限長(zhǎng)度沖擊響應(yīng))是全零點(diǎn)型濾波器,其實(shí)現(xiàn)形式如下:y[n]=a0*x[n]+a1*x[n-1]+...+a10*x[n-10];這里x是輸入序列,y是輸出序列。里面的a0到a10對(duì)應(yīng)你...
FIR濾波器的階數(shù)指的是濾波器的長(zhǎng)度,也就是濾波器的點(diǎn)數(shù)。濾波器是一種對(duì)信號(hào)有處理作用的器件或電路。濾波器分為有源濾波器和無(wú)源濾波器。主要作用是:讓有用信號(hào)盡可能無(wú)衰減的通過(guò),對(duì)無(wú)用信號(hào)盡可能大的衰減...
一般濾波的要求主要是通帶邊界頻率、阻帶邊界頻率、通帶最大波紋及阻帶最小衰減。而由FIR濾波器的窗函數(shù)基本參數(shù),可以知道,最小阻帶衰減只由窗形狀決定,不受窗寬N的影響;而過(guò)渡帶的寬度則既與窗形狀有關(guān),且...
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實(shí)現(xiàn)了可視電話系統(tǒng)中應(yīng)用于視頻格式CCIR601與QCIF相互轉(zhuǎn)換的抽取與內(nèi)插的FIR數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì),并在已實(shí)現(xiàn)的H.263編解碼系統(tǒng)中使用了這些濾波器,實(shí)驗(yàn)結(jié)果獲得了很好的圖像質(zhì)量。
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基于 TMS320VC5509 DSP的 FIR 濾波器設(shè)計(jì) 一、設(shè)計(jì)的要求 1、 系統(tǒng)地理解和掌握高速數(shù)字信號(hào)處理器的特點(diǎn)和基本概念。 2、 了解 TMS320054x DSP匯編語(yǔ)言的特點(diǎn),掌握 TMS320C54x DSP常用的開(kāi)發(fā)工具,掌 握集成開(kāi)發(fā)環(huán)境 CCS的使用,熟練掌握利用 CCS進(jìn)行程序開(kāi)發(fā)的一般過(guò)程。 3、 掌握匯編語(yǔ)言程序的編寫(xiě)方法,匯編器和鏈接器的用法,能利用匯編指令實(shí)現(xiàn)高速 數(shù)字信號(hào)處理器的一些典型用法。 4、 在 DSP應(yīng)用方面得到系統(tǒng)鍛煉, 通過(guò)該課程的學(xué)習(xí)為今后從事使用 DSP技術(shù)在通訊、 控制等相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用、研究和開(kāi)發(fā)打下良好的基礎(chǔ),為進(jìn)入社會(huì)增加一種工作技能。 5、 認(rèn)真查閱所需資料,按照選題編制程序框圖,編寫(xiě)源代碼程序,并在 DSP開(kāi)發(fā)環(huán)境中 進(jìn)行調(diào)試,最終實(shí)現(xiàn)課題所要求的功能。 二、設(shè)計(jì)原理 在數(shù)字信號(hào)處理中, 濾波占有極其重要的地位。 數(shù)字濾波是
線性相位濾波器主要有兩種實(shí)現(xiàn)方法:外部均衡法和自均衡方法。
外部均衡線性相位濾波器的設(shè)計(jì)思路是:在濾波器所在電路中連接一個(gè)相移均衡器,其相位特性與濾波器相反。插入的外部均衡器的群時(shí)延的起伏與濾波器帶內(nèi)起伏是相反的,二者抵消從而使整個(gè)系統(tǒng)的群時(shí)延平坦。耦合諧振器型外部群時(shí)延均衡器為單端口微波器件,它通過(guò)環(huán)形器或3dB定向耦合器與濾波器連接,用于改善濾波器的群時(shí)延特性。系統(tǒng)的總?cè)簳r(shí)延等于濾波器的傳輸群時(shí)延與均衡器的反射群時(shí)延之和,如圖1所示,其中(a)方案采用環(huán)形器將濾波器與相位均衡器相連,方案(b)是通過(guò)3d B混合耦合器將濾波器與相位均衡器相連。
外部均衡線性相位濾波器的優(yōu)點(diǎn)是相位均衡器可以制作成獨(dú)立的微波元件與微波濾波器級(jí)聯(lián)使用,也可以與濾波器集成在同一片介質(zhì)基片上使用,可以分別單獨(dú)設(shè)計(jì)和加工,在一定程度上便于性能的控制,降低了加工的難度。缺點(diǎn)是外接相位均衡器使得系統(tǒng)的體積增加很多,不利于系統(tǒng)的小型化集成。
自均衡線性相位濾波器就是利用交叉耦合在復(fù)平面的是實(shí)軸引入傳輸零點(diǎn),從而在濾波器通帶內(nèi)產(chǎn)生平坦的群時(shí)延特性。因?yàn)橹C振器間的耦合除相鄰的直接耦合外,還存在非相鄰諧振器間的交叉耦合,因此電路結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜,設(shè)計(jì)難度更大。但是自均衡設(shè)計(jì)方法的優(yōu)點(diǎn)是集成度高,可以有效減小系統(tǒng)的體積。
因而在通常頻帶內(nèi)相位移與頻率的關(guān)系圖是線性的,截距一定是2π倍,結(jié)果每個(gè)分量相等地延遲。也叫做延遲濾波器。這樣的濾波器不產(chǎn)生相位畸變。如果截距是π的奇數(shù)倍,它會(huì)把子波反相。線性相位濾波器通過(guò)濾波之后移動(dòng)時(shí)間標(biāo)度來(lái)達(dá)到零相位濾波。有時(shí)用作偏振濾波的一個(gè)部分,為了濾除振動(dòng)的水平分量或垂直分量。
原理圖如圖2所示,其中節(jié)點(diǎn)AB為信號(hào)輸入輸出口,線A和線B是濾波器中用于輸入輸出阻抗匹配的部分,線1到線n是諧振級(jí)。每個(gè)諧振級(jí)由多層帶狀線組成,各個(gè)諧振級(jí)之間通過(guò)帶狀線的寬邊耦合。
在沒(méi)有集總電容
諧振器的電長(zhǎng)度為
通常情況下,濾波器通帶的相對(duì)帶寬大于15%時(shí),濾波器的設(shè)計(jì)可以采用交指線結(jié)構(gòu);相對(duì)帶寬大于5%時(shí),可以選用梳狀線結(jié)構(gòu);相對(duì)帶寬小于5%時(shí),采用同軸腔體結(jié)構(gòu)。一般而言,如果采用梳狀線結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)帶寬較窄的濾波器,體積會(huì)比采用同軸腔體結(jié)構(gòu)大很多。因?yàn)榍惑w結(jié)構(gòu)內(nèi)導(dǎo)體之問(wèn)有隔板可以減弱耦合,但是梳狀線結(jié)構(gòu)內(nèi)導(dǎo)體之間只有介質(zhì),為了減弱耦合就要拉寬諧振級(jí)的間距。這樣,窄帶的梳狀線濾波器在體積上沒(méi)有優(yōu)勢(shì),但是與同軸腔體結(jié)構(gòu)相比,由于有公式和軟件協(xié)助計(jì)算,梳狀線濾波器設(shè)計(jì)起來(lái)更加方便簡(jiǎn)單。
矩形環(huán)狀諧振器是由傳輸線構(gòu)成的一種封閉環(huán)型節(jié)構(gòu),具有較低的損耗和很高的頻率穩(wěn)定性,而且成本低、尺寸小、加工方便、易集成。矩形環(huán)狀諧振器結(jié)構(gòu)如圖3所示,w為矩形環(huán)的寬度,l為矩形環(huán)的周長(zhǎng)。
這種諧振器屬于二端口微波器件,可以采用二端口網(wǎng)絡(luò)的電路理論來(lái)分析其性能 。2100433B