。
选取一个合适的窗函数
,令
则
即为要设计的滤波器的频率响应。按以上方法设计出的滤波器由于满足
的对称关系,因此都具有线性相位。
2) 滤波器系数归一化
在按照式(2.1.3)设计FIR低通滤波器系数的时候直接求出的这些
的和,即
一般是不等于一,因此求出的
。对于低通滤波器,我们希望在
处的值为1,因此习惯上要将求出的
归一化,即滤波器的每个系数都除以
。
同理,对于高通、带通和带阻滤波器,一般也要将系数归一化。
3) 窗函数的设计
式(2.1.2)将无穷长的
仅取长为
,等于在
上施加了长为
的矩形窗口。加窗的结果,等于
和矩形窗频谱的卷积。
本文所涉及到的窗函数有矩形窗、三角窗(Bartlett)、汉宁窗(Hanning)、汉明窗(Hamming)和布莱克曼窗(Blackman)。其表达式如下:
4)多余元素的删除
线性移不变离散时间(LSI)系统的线性卷积可记为
。若
是一个M点的序列,
是一个N点的序列,那么卷积的结果
将是一个M+N-1的序列。也就是说序列
的长度为M,滤波器的长度
为N,经过卷积后得到长度是M+N-1的序列。为了保证序列的长度与原输入序列一样,必须删除边界上的N-1个无效元素。具体删除哪N-1个元素与卷积运算的实现方式有关。
考虑到LabVIEW自带的卷积函数,本文所设计的滤波器采用分别删除
来源:仪表技术