Brackman

Análisis y diseño del filtro de paso alto digital FIR basado en MATLAB

Lei Xuetang

Tomando el filtro de paso alto digital FIR como ejemplo. , un análisis detallado del volumen en el dominio del tiempo, el significado físico de la operación del producto y el algoritmo de ponderación en el dominio de la frecuencia. Y utilice la función de procesamiento de sonido de MATLAB como interfaz de datos, utilice el reproductor multimedia como interfaz interactiva y utilice la herramienta FDA de MATLAB como herramienta de diseño de filtros para diseñar un conjunto de filtros de paso alto de voz comparando los efectos del habla antes y después. filtrado, se puede profundizar la comprensión del procesamiento de señales digitales.

Unidad del autor: Departamento de Ciencia y Tecnología Físicas, Universidad Normal de Huanggang, Hubei Huanggang 438000

Palabras clave: procesamiento de señales digitales; filtrado de paso alto;

Fondo: Proyecto de financiación del Fondo de investigación científica y de investigación juvenil de la Universidad Normal de Huanggang (03CQ61)

Número de categoría: TN713.4

DOI: cnki: ISSN: 1009-3907.0.2006 -10-009

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0 Introducción El filtrado consiste en extraer o eliminar (o debilitar) selectivamente señales dentro de un determinado rango de frecuencia o varios rangos de frecuencia. Un filtro digital es un. Un sistema digital utilizado para filtrar señales discretas en el tiempo. Logra la selección de frecuencia procesando matemáticamente los datos de muestreo. Los filtros digitales se pueden dividir en dos estructuras: IIR (Infinite Impulse Response) y FIR (Finite Impulse Response). La mayor ventaja de los filtros FIR es que pueden diseñarse para el procesamiento de señales digitales (Digital Signal Processing, DSP (denominado DSP). ) es una disciplina emergente que involucra muchas disciplinas y se usa ampliamente en muchos campos. Desde la década de 1960, con el rápido desarrollo de las computadoras y la tecnología de la información, la tecnología de procesamiento de señales digitales ha surgido y se ha desarrollado rápidamente. Durante las últimas dos décadas, el procesamiento de señales digitales se ha utilizado ampliamente en las comunicaciones y otros campos.

El procesamiento de señales digitales utiliza computadoras o equipos de procesamiento especiales para recopilar, transformar, filtrar, evaluar, mejorar, comprimir, identificar y otras señales en forma digital para obtener formas de señales que satisfagan las necesidades de las personas.

El procesamiento de señales digitales se ha desarrollado en torno a la teoría, implementación y aplicación del procesamiento de señales digitales. El desarrollo teórico del procesamiento de señales digitales ha impulsado el desarrollo de aplicaciones de procesamiento de señales digitales. A su vez, la aplicación del procesamiento de señales digitales promueve la mejora de la teoría del procesamiento de señales digitales. La implementación del procesamiento de señales digitales es el puente entre la teoría y la aplicación.

Aunque la teoría del procesamiento de señales digitales se ha desarrollado rápidamente, antes de la década de 1980, debido a limitaciones en los métodos de implementación, la teoría del procesamiento de señales digitales no se utilizaba ampliamente. No fue hasta el nacimiento del primer chip DSP programable de un solo chip del mundo a finales de los años 1970 y principios de los 1980 que los resultados de la investigación teórica se aplicaron ampliamente a sistemas prácticos de bajo costo y promovieron el desarrollo de nuevos campos teóricos y de aplicación. No es exagerado decir que el nacimiento y desarrollo de los chips DSP ha jugado un papel muy importante en el desarrollo tecnológico de las comunicaciones, la informática, el control y otros campos en los últimos 20 años.

2 Principios de diseño de los filtros digitales FIR

2.1 Filtros digitales

Los filtros digitales se pueden dividir en FIR (respuesta de impulso finita) e IIR (respuesta de impulso infinita) . Respuesta impulsiva) dos tipos. La función del sistema del filtro IIR es una fracción racional de dos polinomios de Z, mientras que el denominador del filtro FIR es 1, es decir, solo hay un polinomio numerador.

Las características ideales de amplitud-frecuencia del filtro digital se muestran en la Figura 2.1. En todos los campos de 0 a , el área con una amplitud de 1 es la banda de paso. El resto es la banda de parada, cuya amplitud es 0. Según los diferentes valores de Wc1 y Wc2, se puede dividir en cuatro tipos:

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