给大家梳理下FIR滤波器原理以及设计方法。附带matlab例子

705060359 · 发表于 2013-8-26 17:24:59

本帖最后由 705060359 于 2013-8-27 12:54 编辑

发现数字滤波器很有用，大家也都在使用。但是很多人不清楚其中的原理，今天我来给大家讲解下FIR滤波器的原理以及设计方法。

附带了一个处理语音的matlab例程，效果并不是很好，但是足以说明问题了。

这个matlab教程不是直接调用matlab的filter设计函数，而是一步一步设计滤波器，希望大家能有所收获。

matlab编译环境为2013a

附带一本数字信号处理基础的书，很好的书。大部分是从书中得到的。

705060359 · 发表于 2013-8-26 23:12:37

为什么一个人都没有呢？

as_920 · 发表于 2013-8-27 00:17:26

坐茶几看沙发

red_pig · 发表于 2013-8-27 07:50:45

好资料收了，头像不错

MyOS · 发表于 2013-8-27 08:14:01

记号一下，稍后下载

xjf616 · 发表于 2013-8-27 08:17:42

mark。。。。。。

705060359 · 发表于 2013-8-27 10:16:20

过几天会出一个语音识别的例子，可以应用与智能家居。谢谢大家

wenhuaxiao · 发表于 2013-8-27 10:34:13

记号一下

opa · 发表于 2013-8-27 11:02:12

想了解一下，这可以用在哪里？
楼主可以补充一下需要的相关知识，
或是相关的操考书籍吗？
感觉数学方面的知识需要的比较多...。

btw...
能用分立元件实现吗？不太了解...。

705060359 · 发表于 2013-8-27 12:25:03

opa 发表于 2013-8-27 11:02
想了解一下，这可以用在哪里？
楼主可以补充一下需要的相关知识，
或是相关的操考书籍吗？

fir滤波器的应用......
和模拟滤波器应用差不多，都可以滤波。只不过数字滤波器很方便修改移植。因为是对数字信号进行处理。
比如一个低通的FIR滤波器可以模糊图像，高通的滤波器可以锐化图像。这些都是滤波器的应用。
相关的知识：
需要理解使用单位脉冲响应h[n]
需要z变化（很简单）
需要一些加加减减
FIR滤波器对数学要求不高，你看看原理就知道了。
如果要更好的理解的话最好是能够从连续时间域过渡到离散时间域（信号与系统->数字信号处理）

因为是数字信号处理，所以能用74系列搭出来，但一般没人这样做。因为FPGA可以做。

xml2028 · 发表于 2013-8-27 12:51:38

收藏了，楼主

活力的小冰 · 发表于 2013-8-27 17:15:32

感谢楼主分享~

左侧右侧 · 发表于 2013-8-27 17:17:03

好！刚好要学习FIR。感谢！

逍遥慨 · 发表于 2013-8-27 21:33:46

霸气到处漏。。。下一个

蓝色风暴@FPGA · 发表于 2013-8-27 21:37:11

做个标记，明天到公司下来看看、不过我得用FPGA做

lologame · 发表于 2013-8-27 21:45:59

opa 发表于 2013-8-27 11:02
想了解一下，这可以用在哪里？
楼主可以补充一下需要的相关知识，
或是相关的操考书籍吗？

可以设计低通、高通、带通、带阻等滤波器。
通常对对滤波器性能越高，计算量越大。

godfooker_back · 发表于 2013-9-9 22:02:04

可以设计低通、高通、带通、带阻等滤波器

fuenease · 发表于 2013-9-22 14:58:18

mark

lee345 · 发表于 2013-9-22 16:14:03

比较容易理解，好

705060359 · 发表于 2013-9-22 16:15:26

lee345 发表于 2013-9-22 16:14
比较容易理解，好

嗯嗯，谢谢

szmini2006 · 发表于 2013-9-22 16:38:40

好东西，学习一下

dongfo · 发表于 2013-9-22 17:05:37

不错，可以多看看类似的数字信号处理的东西增加对数字世界的理解

1281589631 · 发表于 2013-10-1 20:05:46

早就想学数字滤波器设计了，谢谢啊

fan06081232 · 发表于 2013-10-1 22:12:51

看起来不错

zhongshan9 · 发表于 2013-10-2 23:22:23

总是觉得没信心能看懂……收藏着，继续努力

705060359 · 发表于 2013-10-8 16:25:25

zhongshan9 发表于 2013-10-2 23:22
总是觉得没信心能看懂……收藏着，继续努力

为什么会觉得没有信心了呢？
看这些需要的是耐心，遇到不会的就去google，会有很多收获的

Yanise · 发表于 2013-11-14 18:27:43

学习了，谢楼主

hadio · 发表于 2013-11-15 09:06:55

感谢分享！FIR滤波器，matlab

ananyjlo · 发表于 2013-11-19 13:26:35

好东西，正需要使用呢！！！谢谢啦！！！！

cwei · 发表于 2013-11-19 14:34:13

看来很久都没有弄明白这个东东

705060359 · 发表于 2013-11-19 16:16:23

cwei 发表于 2013-11-19 14:34
看来很久都没有弄明白这个东东

其实原理很简单的~

cwei · 发表于 2013-11-20 09:21:57

705060359 发表于 2013-11-19 16:16
其实原理很简单的~

原理简单，实际用不简单，很难找到合适的一种参数，每次都只有慢慢试出来，而不是设计出来的

705060359 · 发表于 2013-11-20 17:07:39

cwei 发表于 2013-11-20 09:21
原理简单，实际用不简单，很难找到合适的一种参数，每次都只有慢慢试出来，而不是设计出来的 ...

嗯~这个我倒是不懂诶，几乎没在实际中用过
不过理论总能指导大概的方向的

cwei · 发表于 2013-11-21 09:03:31

705060359 发表于 2013-11-20 17:07
嗯~这个我倒是不懂诶，几乎没在实际中用过
不过理论总能指导大概的方向的 ...

可能是没有找到方法吧，

rantingting · 发表于 2013-11-21 09:19:49

MyOS 发表于 2013-8-27 08:14
记号一下，稍后下载

这是来胸场子的！！？

PSP2000 · 发表于 2013-11-21 15:29:32

支持一下。

creep · 发表于 2013-11-21 16:12:33

要学会matlab

lidar · 发表于 2013-11-29 21:17:09

先学习一下

yoofe · 发表于 2013-11-29 21:32:20

来学习的

LearningASM · 发表于 2013-11-29 23:13:53

5楼的头像。。太销魂了

我的骄傲5678 · 发表于 2013-12-29 20:12:59

mark 飘过

a364669932 · 发表于 2014-1-8 23:00:46

这个必须顶一顶啊。。。

pchf005 · 发表于 2014-2-19 11:43:58

luyiheng · 发表于 2014-2-19 12:51:42

感谢楼主分享!

yayagepei · 发表于 2014-2-19 13:39:03

顶一下，下载来学习一下，以前也没弄懂

煮酒fu · 发表于 2014-2-19 14:18:23

标记下。

ivvy · 发表于 2014-2-19 18:14:47

可以呀，学习了。

gyd0317 · 发表于 2014-3-31 17:01:13

mark一下

lologame · 发表于 2014-3-31 18:33:43

要处理语音，还是用spectral subtraction、winer、kalman这类通用的降噪好些。
很好奇楼主的语音识别做的怎么样了。

电子小生 · 发表于 2014-4-11 19:06:01

mark

电子小生 · 发表于 2014-4-11 19:06:22

不错，支持

电子小生 · 发表于 2014-4-11 19:44:28

mark

小熊chx · 发表于 2014-4-12 22:07:12

收藏学习一下

Alimy · 发表于 2014-4-20 15:27:46

下载学习，谢谢楼主！

xiong57785 · 发表于 2014-4-21 09:02:42

mark

jackielau · 发表于 2014-4-21 09:12:21

因为只对采集的信号处理，所以一般只用IIR，FIR没用过，上大学时做过实验！

rantingting · 发表于 2014-4-21 09:18:29

看了PDF，讲的很漂亮，没想到平均值滤波就是FIR低通滤波？！

rantingting · 发表于 2014-4-21 09:19:23

jackielau 发表于 2014-4-21 09:12
因为只对采集的信号处理，所以一般只用IIR，FIR没用过，上大学时做过实验！ ...

现在在了解IIR，很多数据采集都用到

705060359 · 发表于 2014-4-21 16:26:29

rantingting 发表于 2014-4-21 09:18
看了PDF，讲的很漂亮，没想到平均值滤波就是FIR低通滤波？！

恩恩对于无反馈的（也就是输出只和输入有关的）叫fir

当有反馈后（输出和以前的输出有关）叫iir

pid就是iir

rantingting · 发表于 2014-4-21 20:46:55

705060359 发表于 2014-4-21 16:26
恩恩对于无反馈的（也就是输出只和输入有关的）叫fir

当有反馈后（输出和以前的输出有关）叫iir

pid属于 iir ？这是书里面讲的？你这次可是刷新我大脑中两个概念了，意思平均滤波是低通，另一个就是这个PID!

705060359 · 发表于 2014-4-21 21:34:41

rantingting 发表于 2014-4-21 20:46
pid属于 iir ？这是书里面讲的？你这次可是刷新我大脑中两个概念了，意思平均滤波是低通，另一个就是这 ...

其实就是两种说法的，从频率的角度看控制挺理解的

rantingting · 发表于 2014-4-22 09:04:21

705060359 发表于 2014-4-21 21:34
其实就是两种说法的，从频率的角度看控制挺理解的

这个PID是IIR的论证过程有么，我想仔细看下，谢谢！

youthdou · 发表于 2014-4-22 09:12:34

果断mark，一直想学，一直没时间。。。。

705060359 · 发表于 2014-4-22 10:57:47

rantingting 发表于 2014-4-22 09:04
这个PID是IIR的论证过程有么，我想仔细看下，谢谢！

只需要知道FIR 和 IIR滤波器的定义就好了
顾名思义
FIR：有限冲击响应滤波器，无反馈
IIR：无限冲击响应滤波器，有反馈
而PID是依据偏差来控制的，那当然是有反馈的。

rantingting · 发表于 2014-4-22 13:18:46

本帖最后由 rantingting 于 2014-4-22 13:19 编辑

705060359 发表于 2014-4-22 10:57
只需要知道FIR 和 IIR滤波器的定义就好了
顾名思义
FIR：有限冲击响应滤波器，无反馈

但是PID应该不是一种滤波吧，这不是一种反馈控制方式么

jiwx2011 · 发表于 2014-4-22 13:32:45

好资料收了

705060359 · 发表于 2014-4-22 16:09:39

rantingting 发表于 2014-4-22 13:18
但是PID应该不是一种滤波吧，这不是一种反馈控制方式么

控制里面输入的也是信号，输出的也是信号～
不管是离散还是连续的。
通过频域来了解PID是这样的：
P是对所有频率的增益进行放大，包括噪声（高频）
而PI在低频段产生作用，提高了系统的型别
PD使相角裕度增大，减小超调。Wc增大，增快响应速度

rantingting · 发表于 2014-4-22 16:11:04

705060359 发表于 2014-4-22 16:09
控制里面输入的也是信号，输出的也是信号～
不管是离散还是连续的。
通过频域来了解PID是这样的：

讲的漂亮，你对控制研究的很有深度啊

爺@龙行天下 · 发表于 2014-4-22 16:16:48

收藏了。卤煮

机器人天空 · 发表于 2014-4-22 16:18:11

谢谢楼主，学习一下

705060359 · 发表于 2014-4-22 17:45:44

rantingting 发表于 2014-4-22 16:11
讲的漂亮，你对控制研究的很有深度啊

哈哈，首先要谢谢你～不过这个是教科书上的～，我只是一枚好好学习的少年～

rantingting · 发表于 2014-4-22 17:57:38

705060359 发表于 2014-4-22 17:45
哈哈，首先要谢谢你～不过这个是教科书上的～，我只是一枚好好学习的少年～ ...

这个就是你发的数字处理的书上的？我其实水平很一般

705060359 · 发表于 2014-4-22 18:03:52

rantingting 发表于 2014-4-22 17:57
这个就是你发的数字处理的书上的？我其实水平很一般

额不是的，那本书上面没有控制的内容
控制的内容参考《自动控制原理》田玉平主编

rantingting · 发表于 2014-4-22 18:07:50

705060359 发表于 2014-4-22 18:03
额不是的，那本书上面没有控制的内容
控制的内容参考《自动控制原理》田玉平主编 ...

在看自控原理但是没有发现你说的这部分内容所以才比较惊奇

705060359 · 发表于 2014-4-22 18:11:08

我们学的这本书里面有，算是系统校正的例子

zc869 · 发表于 2014-4-24 19:05:49

很实用，值得学习一下

OyutianO · 发表于 2014-5-11 14:53:18

mark了 mark了mark了mark了

u123321 · 发表于 2014-5-11 18:09:36

下载了，谢谢

xml2028 · 发表于 2014-5-28 22:18:18

重新看看楼主辛苦

aizhixi106 · 发表于 2014-6-2 18:42:17

mark 下～～～～～～～～～～～～～

TANK99 · 发表于 2014-6-2 19:28:28

好东西，有利于更进一步啊。

dgtg · 发表于 2014-6-2 20:28:46

楼主强大啊！mark!!!

gunslinger · 发表于 2014-6-3 09:50:00

好贴：果断收藏，

jc325168 · 发表于 2014-6-6 09:07:57

楼主辛苦了~！

lkm_unication · 发表于 2014-6-6 09:22:43

很好的资料，感谢lz的分享。

jiangkehong · 发表于 2014-7-3 09:17:16

最近要转研发，正好需要相关资料，谢谢

aizhixi106 · 发表于 2014-7-6 17:29:03

mark~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

R88 · 发表于 2014-7-23 08:29:58

问楼主2个问题：下面的n代表什么？怎么还有负值呢？

下面这个h1n()函数没有定义吧？

705060359 · 发表于 2014-7-23 09:31:12

R88 发表于 2014-7-23 08:29
问楼主2个问题：下面的n代表什么？怎么还有负值呢？

1. n代表的是第n个采样，n为负是因为理想的低通滤波器的逆傅立叶变换是在n小于零的采样点有值。

2. 这个函数在h1n_f1.m里定义的

R88 · 发表于 2014-7-23 09:33:32

705060359 发表于 2014-7-23 09:31
1. n代表的是第n个采样，n为负是因为理想的低通滤波器的逆傅立叶变换是在n小于零的采样点有值。

2. 这 ...

那个里面只有h1n_f1（）的定义啊？

705060359 · 发表于 2014-7-23 09:36:52

R88 发表于 2014-7-23 09:33
那个里面只有h1n_f1（）的定义啊？

这句话上面不就调用了这个函数么
h1n = h1n_f1(a1,n);
%when n = 0;h1n = NaN in matlab, we should evaluate the value using the inf rule
h1n(1,(N+1)/2) = a1/pi;

R88 · 发表于 2014-7-23 09:44:29

705060359 发表于 2014-7-23 09:36
这句话上面不就调用了这个函数么
h1n = h1n_f1(a1,n);
%when n = 0;h1n = NaN in matlab, we should eval ...

对是调用了，但是我问的是h1n(x,y)这个函数也就是说h1n(1,(N+1)/2)他的表达式是什么，难道和h1n_f1(1,(N+1)/2)是一个意思？matlab的语句我不会，只能照着C的角度去看，不对请指点。

705060359 · 发表于 2014-7-23 11:12:15

R88 发表于 2014-7-23 09:44
对是调用了，但是我问的是h1n(x,y)这个函数也就是说h1n(1,(N+1)/2)他的表达式是什么，难道和h1n_f1(1,(N+ ...

哈哈确实按照C的比较难理解啊，h1n是一个数组，这句话的意思是h1n数组里从第1到第（N+1）/2的值被赋值为a1/pi

R88 · 发表于 2014-7-23 15:07:33

705060359 发表于 2014-7-23 11:12
哈哈确实按照C的比较难理解啊，h1n是一个数组，这句话的意思是h1n数组里从第1到第（N+1）/2的值被赋值为 ...

不理解为何要把这几个数组赋予a1/pi呢？还有一个问题通带截至频率是不是就是-3db频率，阻带截至频率就是50db的频率，我看50db正好对应1700，但-3db却不是，不知为何：

R88 · 发表于 2014-7-23 15:15:14

本帖最后由 R88 于 2014-7-23 15:19 编辑

705060359 发表于 2014-7-23 11:12
哈哈确实按照C的比较难理解啊，h1n是一个数组，这句话的意思是h1n数组里从第1到第（N+1）/2的值被赋值为 ...

你文档里面这块是不是有笔误啊：

xiaob135 · 发表于 2014-7-23 15:40:20

mark，楼主辛苦！

电子爱好者ABC · 发表于 2014-8-8 11:21:20

谢谢分享

影子流 · 发表于 2014-8-9 16:27:08

楼主，你好！知道FIR滤波的汉明窗怎么用吗？Matlab没有学，不知道怎么写，又不知道怎样生成C代码？每个参数都不知道，生成C代码怎样放在我的程序中，汉明窗哪个才是输入信号参数？所有都不懂，现在非常急用，有没有两天掌握这个的捷径啊？只需要掌握汉明窗就好！或者楼主有没有写过，可以共享一份汉明窗功能的C代码或者源程序啊？

705060359 · 发表于 2014-8-9 20:08:45

R88 发表于 2014-7-23 15:15
你文档里面这块是不是有笔误啊：

您好～实在不好意思，关于您问题的解释，可以看看我po的那本书。

705060359 · 发表于 2014-8-9 20:09:58

影子流发表于 2014-8-9 16:27
楼主，你好！知道FIR滤波的汉明窗怎么用吗？Matlab没有学，不知道怎么写，又不知道怎样生成C代码？每个参数 ...

如果有信号系统概念的话两天可以掌握，很简单的。

给大家梳理下FIR滤波器原理以及设计方法。附带matlab例子

本帖子中包含更多资源

阿莫论坛20周年了！感谢大家的支持与爱护！！

本帖子中包含更多资源

本帖子中包含更多资源

本帖子中包含更多资源