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IIR數(shù)字濾波器的Matlab和FPGA實現(xiàn)

作者: 時間:2011-07-11 來源:網(wǎng)絡 收藏

這是一個四階系統(tǒng),通過計算出該系統(tǒng)的頻率響應如圖1所示,可見能滿足設計要求。

本文引用地址:http://www.bjwjmy.cn/article/187441.htm

d.JPG


(3)確定濾波器網(wǎng)絡結構
本設計如果采用直接型結構實現(xiàn),則需用的乘法器和延遲單元相對較多,而且分子和分母的系數(shù)相差較大,需要較多的二進制位數(shù)才能實現(xiàn)相應的精度要求。
為了克服上述缺點,采用二階級聯(lián)實現(xiàn)。濾波器采用級聯(lián)型的網(wǎng)絡結構既可以對各基本節(jié)的零點、極點方便地單獨進行調(diào)整,又可以降低對二進制數(shù)位數(shù)的要求。
這里采用中的“二階部分傳遞函數(shù)”tf2sos()完成濾波器直接型網(wǎng)絡結構到級聯(lián)型網(wǎng)絡結構的轉換。
將IIR濾波器由直接型變?yōu)榧壜?lián)型的語言源程序如下:
e.JPG
可以看出,每個二階節(jié)的分子、分母系數(shù)差異減少了。值得注意的是,在分配二階節(jié)的增益時,要保證每個節(jié)不會發(fā)生運算溢出,可以先用Matlab軟件分析計算來合理安排各節(jié)的增益。經(jīng)過計算,本文采用第一級分配0.162 6,第二級分配0.065 8,可以保證在要求的輸入范圍,沒有數(shù)據(jù)溢出發(fā)生。
(4)濾波器參數(shù)量化
差分方程的量化后各系數(shù)如表1所示,這里采用10位定點純小數(shù)補碼表示。

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