基于DSP的FIR滤波器设计与IIR滤波器对比

该文档主要介绍了基于DSP的FIR滤波器设计，但同时也提到了IIR滤波器的相关特点和应用。 IIR滤波器是数字信号处理中的一种重要工具，全称为无限长脉冲响应滤波器。相较于FIR滤波器，IIR滤波器在相同计算量下可以提供更优的幅频特性与更好的频率选择性。然而，其相位特性往往难以控制，可能会导致频率响应的非线性，这在许多需要线性相位特性的应用中成为限制。例如，在图像处理和数据传输等领域，线性相位特性至关重要，因为它们能确保信号传输的时序一致性。 FIR滤波器，即有限长脉冲响应滤波器，弥补了IIR滤波器在相位线性上的不足。FIR滤波器的单位脉冲响应h(n)是有限长的，这意味着其系统函数H(z)在z平面上只有有限个零点，且原点为重极点，保证了系统的稳定性。因此，FIR滤波器可以设计出严格的线性相位，同时允许在幅度特性上进行自由定制。 FIR滤波器的基本结构通常基于离散时间差分方程实现，该方程描述了输入信号与输出信号之间的关系。通过对这个方程进行Z变换，可以得到FIR滤波器的传递函数，进一步揭示了滤波器的频率响应特性。在实际的DSP实现中，C语言常被用于编写滤波器的算法，通过循环结构和数组操作来实现滤波器的计算过程。 在给定的课程设计中，设计者采用了一种混合信号作为输入，包含一个信息信号和两个高频噪声成分。目标是设计一个FIR滤波器来滤除这两个高频噪声，保留信息信号。首先在Matlab中生成输入信号和确定滤波器参数，然后在CCS(Coldfire Chip Support)环境下用C语言编写滤波器代码，最后进行滤波性能的测试。 总结来说，IIR滤波器和FIR滤波器各有优势，适用于不同的应用场景。IIR滤波器适合于对相位要求不高的系统，而FIR滤波器则适用于需要线性相位和可定制幅度特性的系统。在DSP实现中，C语言是常见的编程工具，能够灵活地实现各种滤波算法。