FIR滤波器的设计和实现开题报告

1. 研究目的与意义

我选择了《fir滤波器的设计和实现》这个课题作为毕业设计其主要目的是通过此次课程设计进一步学习和巩固数字信号处理及其相关知识，在数字控制系统中输入信号中所含的干扰对系统的性能会产生很大的影响，因此需要对输入信号进行处理，以提取有用信号。有限长冲激响应（fir）滤波器在数字信号处理中发挥着重要作用，采用matlab软件对fir数字滤波器进行仿真设计，简化了设计中繁琐的计算。并学会利用所学的知识能，在设计过程中能综合运用所学知识内容，进一步熟悉和掌握matlab的使用方法;对信号的调制与解调原理及其实现有较深的了解;掌握收集资料、消化资料和综合分析设计的能力等等。

意义

在数学、电子、金融等行业，使用matlab等计算机软件对产品进行设计、仿真在很早以前就已经成为了一种趋势，这类软件的问世也极大地提高了设计人员在通信、电子等行业的产品设计质量与效率。有限长脉冲响应滤波器（fir滤波器）由于不存在系统极点，是绝对稳定的系统。fir滤波器还确保了线性相位，这在信号处理中也非常重要。此外，由于不需要反馈，fir滤波器的实现也比iir滤波器简单。

2. 国内外研究现状分析

研究现状

随着集成电路技术的发展，各种新型的大规模超大规模集成电路不断涌现与计算机技术结合，使对数字信号处理的要求越来越高，自六十年代至今滤波器的发展朝着低功耗高精度的方向发展，九十年代至今主要致力于把各类滤波器应用于各类产品的开发和研制，滤波器本身也在不断改进。

作为嵌入式系统的基础元件之一，fpga面貌日新月异，逻辑单元不断增加，单位成本和功耗不断降低，而根本的设计灵活性和快速转换能力始终未变，在变与不变的共同推动下，fpga的价值发生了变化，他已从纯粹的建模工具发展成适合小批量生产的应用器件，而其应用也从早期的嵌入式通信系统扩展成了低成本的消费电子。

3. 研究的基本内容与计划

研究的主要内容

fir滤波器的结构上包含两个东西:一个是采样点延迟线,一个是系数.可以由以下方法实现fir滤波器:1.把输入的采样点放入到延迟线中.2.把延迟线中的数与相应的系数相乘并累加.3.移位,使下一个输入采样能进入延迟线.

设计方案

4. 研究创新点

信号处理的目的一般是对信号进行分析，变换，综合等，信号处理的首要任务就是在较强的噪声背景下提取真正的信号或信号特征。FIR滤波器在保证幅度特性满足技术要求的同时，很容易做到有严格的现行相位特征。基于FIR数字滤波器的创新，应从三个方面入手：（1）窗函数法(2)频率采样法（3）等波纹最佳逼近法。窗函数设计法和频率采样法简单方便，易于实现，但边界频率不易控制，窗函数设计法总使通带和阻带波纹幅度相等，频率采样法只能依靠优化过渡带采样点的取值控制阻带波纹幅度，且他们都存在较大的资源浪费。而等波纹最佳逼近法在整个逼近频段上均匀分布，他所设计的滤波器性价比最高。因而着重研究等波纹最佳逼近法是FIR数字滤波器的优化设计重点。