数字信号处理实训论文——模拟带通滤波器和数字滤波器的仿真
数字信号处理实训论文
编号：数字信号处理实训(论文)说明书题目：模拟带通滤波器设计院（系）：信息与通信学院专业：电子信息工程学生姓名：学号：指导教师：2013年7 月7 日摘要滤波器的功能是让一定频率范围内的信号通过，而将此频率范围之外的信号加以抑制或使其急剧衰减。
当干扰信号与有用信号不在同一频率范围之内，可使用滤波器有效的抑制干扰。
数字滤波器是数字信号处理的基础，用来对信号进行过滤、检测与参数估计等处理，在通信、图像、语音等许多领域有着十分广泛的应用，尤其在图像处理、数据压缩等方面取得了令人瞩目的进展与成就。
鉴于此，数字滤波器的设计想得尤为重要用LC网络组成的无源滤波器在低频范围内有体积重量大，价格昂贵和衰减大等缺点，而用集成运放和RC网络组成的有源滤波器则比较适用于低频，此外，它还具有一定的增益，且因输入与输出之间有良好的隔离而便于级联。
由于大多数反映生理信息的光电信号具有频率低、幅度小、易受干扰等特点，因而RC有源滤波器普遍应用于光电弱信号检测电路中。
作为强大的计算软件, Matlab提供了编写图形用户界面的功能。
所谓图形用户界面, 简称为GUI, 是由各种图形对象, 如图形窗口菜单按钮、文本框等构建的用户界面。
MATALB 可以创建图形用户界面GUI ( GraphicalUser Interface) ,它是用户和计算机之间交流的工具。
Matlab 将所有GUl 支持的用户控件都集成在这个环境中并提供界面外观、属性和行为响应方式的设置方法,随着版本的提高,这种能力还会不断加强。
而且具有强大的绘图功能,可以轻松的获得更高质量的曲线图。
本次实训就是使用MatlabGUI设计RC带通滤波器的设计。
首先介绍了模拟带通滤波器的硬件设计方法，然后运用MATLAB中的GUI界面对输入不同的滤波器指标进行分析和处理。
这样我们便可以直接用鼠标在计算机屏幕上控制数字信号输入，计算和实现模拟滤波器，对信号进行频谱分析并了解信号的频率成分。
数字滤波器的设计及仿真
二、论文主要工作
2.1 数字滤波器原理与分类 2.2 数字滤波器设计步骤 2.3 带通椭圆滤波器的设计 2.4 IIR数字滤波器设计及仿真 2.5 FIR数字滤波器设计及仿真 2.6 仿真模拟
2.1 数字滤波器原理与分类
2.1.1 数字滤波器的原理 2.1.2 数字滤波器的分类
2.1.1 数字滤波器的原理
敬请各位老师 批评指正！
IIR滤波器的相位特性一般都是非线性的，并且很难实现 线性相位特性；FIR滤波器比较容易实现线性相位特性。
IIR滤波器的设计可以借助成熟的模拟滤波器设计技术， 简化设计过程；FIR滤波器设计的窗函数设计法中，对通带波 动和阻带衰减不容易控制，一般对特性要求较高的滤波器设 计需要反复试算，因此计算量大。
一个含有10Hz、30Hz和60Hz的混合正弦波信号X=sin(2*pi*t*10)+ sin(2*pi*t*30)+sin(2*pi*t*60)，通过设计的IIR带通椭圆滤波器后， 使输入的混合信号中频率为30Hz的正弦波信号通过，而将频率为 10Hz和60Hz的正弦波信号大大衰减。
一个原始信号为x=sin(2*pi*70*t)+2*sin(2*pi*120*t)，抽样频率为 Fs=1000Hz。由于某种原因，信号被白噪声污染，实际获得的信号 为xn=x+randn(size(t))，现通过一个设计的FIR滤波器恢复出原始 信号。
数字滤波器的原理是：输入输出均为离散的数字信号，借 助于一定的数值计算方法和数字器件对输入信号进行处理，改 变输入信号的频谱或波形，从而达到保留信号中的有用成分， 去除冗余成分的目的。数字滤波器的结构如图2.1所示。
h(n)
图 2.1 数字滤波器结构
其时域输入输出关系为：
基于matlab的数字滤波器设计及滤波仿真
山东科技大学电工电子实验教学中心
创新性实验结题报告
实验项目名称＿基于matlab的数字滤波器设计及滤波仿真＿
三个正弦信号用三种方法进行滤波分离
1.编程法、
2.Simulink、
3.SPTool法与FDATool法
参数设计：自上而下分别是频率为20Hz、200 Hz、100 Hz，三个滤波器分别为低通滤波器，高通滤波器和带通滤波器。
左边对原信号机进行观测，右边对滤波后的信号进行观测
(3) SPTool和FADtool应用：
①：SPTool主界面
②导入原始信号数据
③原始信号：
④设计低通滤波器：
⑤设计高通滤波器：
⑥设计带通滤波器：
五、实验结果与分析
1、实验现象、数据记录
(1)Matlab程序设计：
(2)Sinmulink仿真：
*上图左边为经过低频滤波器滤波后的低频信号，右边为原低频信号
*上图左边为经过高频滤波器滤波后的低频信号，右边为原高频信号
*上图左边为经过带通滤波器滤波后的中频信号，右边为原中频信号
(3) SPTool和FADtool应用：
低通滤波后的信号：
高通滤波后的信号：
带通滤波后的信号：
指导教师签名：
年月日
六、指导老师评语及得分：
七、中心意见：。
数字信号处理实验报告五--数字滤波器设计与仿真
实验五 数字滤波器设计及仿真实验一、实验目的（1）熟悉用数字滤波器滤波器设计的原理与方法；（2）学会调用MATLAB 信号处理工具箱中滤波器设计函数（或滤波器设计分析工具FDATOOL ）设计各种IIR 数字滤波器，学会根据滤波需求确定滤波器指标参数。
（3）掌握数字滤波器的MATLAB 实现方法。
（3）通过观察滤波器输入输出信号的时域波形及其频谱，建立数字滤波的概念。
二、实验原理与方法 三、实验内容及步骤（1）调用信号产生函数mstg 产生由三路抑制载波调幅信号相加构成的复合信号st ，该函数还会自动绘图显示st 的时域波形和幅频特性曲线，如图10.4.1所示。
由图可见，三路信号时域混叠无法在时域分离。
但频域是分离的，所以可以通过滤波的方法在频域分离，这就是本实验的目的。
图10.4.1三路调幅信号st 的时域波形和幅频特性曲线（2）要求将st 中三路调幅信号分离，通过观察st 的幅频特性曲线，分别确定可以分0.0020.0040.0060.0080.010.0120.0140.0160.0180.02-10123t/ss (t )(a) s(t)的波形(b) s(t)的频谱f/Hz幅度离st 中三路抑制载波单频调幅信号的三个滤波器（低通滤波器、带通滤波器、高通滤波器）的通带截止频率和阻带截止频率。
要求滤波器的通带最大衰减为0.1dB,阻带最小衰减为60dB 。
提示：抑制载波单频调幅信号的数学表示式为0001()cos(2)cos(2)[cos(2())cos(2())]2c c c s t f t f t f f t f f t ππππ==-++其中，cos(2)c f t π称为载波，f c 为载波频率，0cos(2)f t π称为单频调制信号，f 0为调制正弦波信号频率，且满足0c f f >。
由上式可见，所谓抑制载波单频调幅信号，就是2个正弦信号相乘，它有2个频率成分：和频0c f f +和差频0c f f -，这2个频率成分关于载波频率f c 对称。
毕业设计(论文)LC带通滤波器的设计与仿真设计
摘要随着电子信息的发展，滤波器作为信号处理的不可缺少的部分，也得到了迅速的发展。
LC滤波器作为滤波器的一个重要组成部分，它的应用相当的广泛。
因此对于它的设计也受到人们的广泛关注。
如何设计利用简单的方法设计出高性能的LC滤波器是人们一直研究的课题。
本文从滤波器的基本概念着手，层层深入的介绍了LC带通滤波器的设计过程，按照滤波器的经典设计方法，运用前人得出的一些数据手册，通过对实例的研究，简单的设计出了LC 带通滤波器。
然后把设计出的电路在Multisim8.3.30软件上进行仿真，最后把得出的结果与通过用matlab 7.1中信号处理工具箱里专用的滤波器设计分析工具fdatool设计出的滤波器进行对比，得出方法的有效性。
关键词：LC带通滤波器设计Multisim8 fdatool 仿真ABSTRACTWith the development of electronic information, signal processing filter as an indispensable part, has been rapid development. LC filter filter as an important part of its application of a broad. Therefore it is designed also to be people's attention. How to design a simple way to design high-performance LC filter people had been studying the subject.From the basic concept of filter start layers of depth on the LC filter with the design process, in accordance with the filter of classical design methods, the use of their predecessors that some data sheet, through the example of the study, the simple Designed to bring the LC filter. And then design a circuit in Multisim8.3.30 software simulation, the results of the final and by using matlab 7.1 signal processing in the toolbox for the filter design analysis tool designed to filter fdatool compared draw The effectiveness of the method.Keywords: LC band-pass filter design Multisim8 fdatool Simulation目录第一章绪论 (1)1.1滤波器简介 (1)1.1.1滤波器的概念 (1)1.1.2滤波器的种类 (2)1.2L C滤波器概述 (4)1.2.1L C滤波器的两种类型 (4)1.3国内外滤波器的发展和研究现状 (5)1.3.1滤波器的发展状况 (5)1.3.2国内外投入滤波器产业概况 (6)1.3.3滤波器的前景 (7)1.3.4几种新型滤波器介绍 (8)1.4研究工作概要和内容安排 (9)1.4.1研究工作概要 (9)1.4.2论文章节安排 (9)第二章滤波器的特性 (11)2.1理想滤波器的特性 (11)2.2实际滤波器的特性 (14)2.2.1巴特沃斯特性 (15)2.2.2切比雪夫特性 (16)2.2.3贝塞尔特性 (16)2.2.4椭圆特性 (17)第三章L C带通滤波器的设计 (19)3.1归一化切比雪夫低通滤波器 (19)3.1.1切比雪夫滤波器 (19)3.1.2阶数的决定 (20)3.1.3归一化切比雪夫低通滤器 (21)3.2由低通到带通的变换 (23)3.2.1理论分析 (24)3.2.2实际应用 (28)3.3实例研究 (30)第四章滤波器的仿真 (35)4.1f d a t o o l工具的介绍和应用 (35)4.2M u l t i s i m8的介绍及应用 (37)4.2.1电路的创建 (38)4.2.2仿真 (39)结束语 (43)致谢 (45)参考文献 (47)第一章绪论当今的社会是一个信息化社会，信号的处理是人们不可避免的问题，因此滤波器作为信号处理的装置得到广泛的应用。
测试信号实验——模拟滤波及数字滤波报告
信号的调理与滤波器设计实验报告一、实验目的掌握模拟滤波器的设计方法和实现过程；掌握数字滤波器的设计方法和实现过程。
二、实验原理在信号传感和传输过程中，由于热噪声、漏电流和电源干扰等因素的影响，不可避免地会有干扰信号叠加到有用信号上，当这种干扰信号非常强时，将严重影响有用信号的识别和利用，因而，通常都有必要对这些干扰信号进行滤波处理。
干扰信号按照频谱分布可分为低频、中频和高频信号，因而，滤波器也相应设计成高通、带通、低通和带阻等形式，具体的滤波器原理和设计方法可参考模拟电子技术和其它相关资料。
在本实验中，要求在对干扰信号频谱分析的基础上，确定滤波器的形式，设计滤波器的截止频率和具体的RC参数，实现对干扰信号的抑制，通过对滤波后信号的时频域分析，评估滤波效果。
三、实验仪器1、电子称1台2、万用表1个3、采集卡1块4、面包板1块5、计算机1台6、信号发生器1台7、Labview软件1套8、运算放大器若干片9、电阻、电容等若干四、实验内容和步骤1、数字滤波器设计：①将电子称、电源、万用表、噪声发生器、采集卡和计算机连接，构成一个完整的测试系统；②利用Labview软件对采集到的信号进行频谱分析，判断干扰信号的频谱分布特征；③根据干扰信号的频谱分布特征进行滤波器的设计，并在面包板上实现；④利用Labview软件对加入滤波器的采集信号进行频谱分析，判断滤波后的干扰信号被抑制的情况，并评价滤波器的功效，如果滤波效果不好，分析具体原因，进一步改进滤波器，直至滤波效果达到预期要求；⑤改变干扰噪声的频率，比较滤波效果，并重新设计滤波器，重复2～4步骤。
2、模拟滤波器设计：①将信号发生器的噪声信号叠加到表示电子称输出的信号上；②将叠加了噪声的信号连接到数据采集卡的接口板上；③利用labview将信号采集到计算机中；④分析信号的频谱，得到信号的幅度谱；⑤根据信号特点提出滤波器设计参数、截止频率；⑥设计出滤波器的传递函数；⑦根据滤波器传递函数设计电路，完成电路的搭接；⑧将滤波器的输出送到采集卡，用计算机程序求出重物重量。
数字滤波器的仿真与实现毕业设计
3、数字滤波器的设计
A (f) A (f)
1 1
0 f f 0 f f
(a) (b)
A (f)A (f)
1 1
0 f f f 0 f f f
(c) (d)
图中四类滤波器的幅频特性
(a)低通(b)高通(c)带通(d)带阻
在电力系统微机保护和二次控制中，很多信号的处理与分析都是基于正旋基波和某些整次谐波而进行的，而系统电压电流信号（尤其是故障瞬变过程）中混有各种复杂成分，所以滤波器一直是电力系统二次装置的关键部件。目前微机保护和二次信号处理软件主要采用数字滤波器。传统的数字滤波器设计使用繁琐的公式计算，改变参数后需要重新计算，在设计滤波器尤其是高阶滤波器时工作量很大。利用MATLAB信号处理箱可以快速有效地实现数字滤波器的设计与仿真。
看到一个数字过滤,信号是由一系列数字,而不是电压或逆流.
以下图表显示了这种制度的基本格局：
滤波器是指用来对输入信号进行滤波的硬件或软件。如果滤波器的输入、输出都是离散信号，则该滤波器的冲击响应也必然是离散的，这样的滤波器定义为数字滤波器。数字滤波器的功能，就是把输入序列X通过一定的运算变换成输出序列Y。
在信号处理、过滤功能是一个不排除部分信息,如随机噪音、提取有用的信号部分,如部分地势在一定的频率范围.
以下方框图说明基本思路.
有两大类型的过滤,模拟以及数字.他们是完全不同的物理结构,如何工作.类比电子电路模拟用的过滤部分组成,例如由电阻、电容opamps和生产所需的过滤效果.这种过滤器被广泛使用的电路减少噪音等方面的应用,提高视频信号、图像均衡的高科技传真系统等众多领域.有完善的技术标准设计的模拟电路进行过滤特定要求.在各个阶段,是一个信号,是电机电压和过滤,目前直接的物理模拟量(例如声音或视频信号和变频器生产)处理.数码过滤用数字进行数值计算处理器的信号抽样值.处理器的可能通用计算机等PC或专业发展计划图(数字信号处理器)芯片.模拟信号必须先投入使用的取样和数码艺术发展局(模拟到数字转换器).由此二元多,占抽样连续输入信号的价值,转移到处理器,进行数字计算.这些计算通常涉及多方面的投入和增加产品价值的共同因素.如有必要,这些计算结果,现在是抽样信号值的过滤,产出通过发展援助委员会(类比数位转换器来)信号转换回模拟形式.
数字信号处理结课论文
基于MATLAB的数字滤波器设计摘要数字滤波器的实现是数字信号处理中的重要组成部分，设计过程较为复杂，牵涉到模型逼近、指标选择、计算机仿真、性能分析及可行性分析等一系列的工作，本文从设计原理以及数学软件matlab出发阐述数字滤波器的设计原理与方法。
关键词：MATLAB，数字信号处理，数字滤波器1绪论数字滤波器是数字信号处理的重要应用，21世纪数字滤波器及其相关技术广泛的应用于通信、电子、自动控制等领域，是一种有效的抑制噪音、提取有用信号的方法。
它本身可以用硬件实现，也可以通过软件来实现，还可以通过专用的DSP处理器配合相应的软件，即软硬结合的方式来实现。
数字滤波器可以分为有限冲击响应（FIR）和无限冲激响应(IIR)两种。
通过MATLAB程序，实现输入相应技术指标及滤波器模型，输出相应数字滤波器的参数的功能。
2 无限长单位脉冲响应滤波器（IIR）的设计根据模拟滤波器设计数字滤波器，就是通过已知的模拟滤波器系统的系统函数H(s)来设计数字滤波器的系统函数H(z)，主要是通过脉冲响应不变法，或双线性变换法完成S平面到Z平面的转换。
通过典型的模拟滤波器(诸如：巴特沃斯滤波器、切比雪夫滤波器等)可以实现一定参数要求的数字滤波器。
根据已有的数字滤波器设计不同参数或者不同频带通断类型的数字滤波器。
例如已知数字低通滤波器的模型，通过变量代换得到不同截止频率的数字低通滤波器，或通过已知低通滤波器的模型设计高通、高阻、带通、带阻滤波器，这里主要是通过来完成相应的变量代换来实现滤波器类型的变换和参数的变换。
3 有限长单位脉冲响应滤波器(FIR)的设计IIR滤波器可用于较少的阶数达到所要求的幅度特性，且实现时所需的运算次数及存储单元都很少，十分适合于对于相位特性没有严格要求的场合，如果对相位特性有要求，这时选用FIR滤波器较好。
3.1 窗函数法从时域出发，把理想的窗口函数h d(n)截取成有限长的，以此h(n)来逼近理想的窗口函数h d(n)，从而频率响应H(jw)也近似于理想的频率响应H d(jw)。
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摘要数字滤波在数字信号处理中，占有重要的地位。
数字滤波包括FIR和IIR 两种滤波方式，其中FIR滤波具有很多优点，可以在幅度特性随意设计的同时，保证精确、严格的线性相位，滤波稳定，不会出现递归型结构中的极限振荡等不稳定现象，且误差较小，可采用FFT算法实现，因此运算效率高。
设计FIR滤波器常用的方法有窗函数法与频率抽样法，但是这两种方法均不易精确控制通带与阻带的边界频率，所以在实际应用中有一定的局限性。
本次实训包含硬件跟软件两个部分。
硬件部分先通过mutime仿真软件仿真，得到差不多的中心频率，带宽，再画原理图，做电路板，做出的电路板通过调节相关的电位器，则比较容易调到所需的中心频率跟带宽。
软件部分做的是FIR 滤波器，通过matlab软件设计FIR滤波器，包含了高通，低通，带通，带阻，通过matlab软件输入不同的频率及选择相关函数设计FIR滤波器的窗函数。
关键字：数字滤波器；Matlab；FIR；Abstractcharacteristics random design at the same time, ensure accurate, strict linear phase, filter stability, won't appear recursive type structure of the extreme oscillation and unstable phenomenon, and less error, can use FFT algorithm, so the operation efficiency. Design FIR filters the commonly used method with a window function method and frequency sampling method, but the two methods are not easy precise control and stopband bandpass boundary frequency, so in practical application are subject to some limitations.The hardware and software training contains two parts. First mutime hardware part through simulation software simulation, get about of center freq, bandwidth, draw principle diagrams, make circuit boards, make by adjusting the circuit boards of related potentiometer, it is easier to adjust to the required center frequency with bandwidth. Part of the software to do is FIR filters, through the matlab software design FIR filters, contains a high, low pass, band-pass, with resistance, through the matlab software input different frequency and choose relevant function design of FIR filters window function.Key word: digital filter; Matlab; FIR目录引言 (4)１硬件部分 (4)1.1 带通滤波器的设计及参数计算 (4)1.2 电路板PCB图1.2及mutime仿真软件的电路仿真图1.3见附录 (5)1.3 硬件设计所需相关器件 (5)1.3.1芯片5532介绍 (5)1.4 硬件的调试与检测 (6)1.4.1检测硬件电路 (6)1.4.2模块调试检测 (6)1.4.3整体调试检测 (6)2 软件部分 (6)2.1 滤波器概述 (6)2.2 窗函数的介绍 (7)2.3 FIR数字滤波器 (7)2.3.1数字滤波器设计原理 (7)2.3.2FIR滤波器设计方法 (8)3 MATLAB GUI的简介 (8)4 基于Matlab GUI的数字滤波器设计 (9)4.1 GUI界面设计概述 (9)4.2 GUI页面设计 (10)4.3 “滤波器设计软件”回调函数编写 (12)4.4 软件运行和结果 (13)5 总结 (14)谢辞 (14)参考文献 (15)附录 (16)引言数字滤波器是一种用来过滤时间离散信号的数字系统，通过对抽样数据进行数学处理来达到频域滤波的目的。
根据其单位冲激响应函数的时域特性可分为两类：无限冲激响应（IIR）滤波器和有限冲激响应（FIR）滤波器。
与IIR滤波器相比，FIR的实现是非递归的，总是稳定的；更重要的是，FIR滤波器在满足幅频响应要求的同时，可以获得严格的线性相位特性。
因此，它在高保真的信号处理，如数字音频、图像处理、数据传输、生物医学等领域得到广泛应用。
数字滤波在数字信号处理中，占有重要的地位。
数字滤波包括FIR和IIR 两种滤波方式，其中FIR滤波具有很多优点，可以在幅度特性随意设计的同时，保证精确、严格的线性相位，滤波稳定，不会出现递归型结构中的极限振荡等不稳定现象，且误差较小，可采用FFT算法实现，因此运算效率高。
设计FIR滤波器常用的方法有窗函数法与频率抽样法，但是这两种方法均不易精确控制通带与阻带的边界频率，所以在实际应用中有一定的局限性。
１硬件部分1.1 带通滤波器的设计及参数计算图1.1所示是一个多路负反馈二阶有源带通滤波器的原理图，它使用单个通用运算放大（通用运放）接成单电源供电模式，易于实现。
它的上限截止频率和下限截止频率可以非常近，具有非常很强的频率选择性。
令C1=C2=C，Req是R1和R2并联的值。
品质因数Q等于中心频率除以带宽，Q = fC/BW。
由式可以看出可以通过让R3的值远大于Req来获得大的Q值。
Q值越大，频率选择性越好，带宽越小。
反之则反。
令中心频率为fc，则计算公式如下：其中电路原理图如下图1.1所示图1.1电路原理图1.2电路板PCB图1.2及mutime仿真软件的电路仿真图1.3见附录1.3 硬件设计所需相关器件1.3.1芯片5532介绍NE5532/SE5532/SA5532/NE5532A/SE5532A/SA5532A是一种双运放高性能低噪声运算放大器。
相比较大多数标准运算放大器，如1458，它显示出更好的噪声性能，提高输出驱动能力和相当高的小信号和电源带宽。
这使该器件特别适合应用在高品质和专业音响设备，仪器和控制电路和电话通道放大器。
如果噪音非常最重要的，因此建议使用5532A版，因为它能保证噪声电压指标。
NE5532是高性能低噪声运放，与很多标准运放（如1458）相似，它具有较好的噪声性能，优良的输出驱动能力及相当高的小信号与电源带宽。
特点如下：（1）小信号带宽：10MHz；（2）输出驱动能力：600Ω，10V；（3）输入噪声电压：5nV/√HZ（典型值）；（4）DC电压增益：50000；（5）AC电压增益：10KHz时2200；（6）电源带宽：140KHz；（7）转换速率：9V/μS；（8）大电源电压范围：±3～±20V。
管脚图如下图1.4所示图1.4 芯片5532管脚图1.4 硬件的调试与检测1.4.1检测硬件电路电路板制作完后，先检查了电路线路，由于线宽设为40mil，所以没发现断线现象。
同时为了防止氧化，涂上了松香助焊剂。
将元器件焊接完毕后，检测各焊点，没发现问题。
1.4.2模块调试检测经过调试滤波器，能正常显示波形，但在截止频率时，幅值不能准确对应衰减0.707的值。
调整可调电阻，将其值对应。
1.4.3整体调试检测接线完毕，调整示波器，截止频率对应衰减幅值，正常。
2 软件部分2.1 滤波器概述随着信息时代和数字世界的到来,数字信号处理已成为当今一门极其重要的学科和技术领域。
数字信号处理在通信、语音、图像,自动控制、雷达、军事、航空航天、医疗和家用电器等众多领域得到了广泛的应用。
在数字信号处理中,数字滤波器占有极其重要的地位。
现代数字滤波器可以用软件或设计专用的数字处理硬件两种方式来实现,用软件来实现数字滤波器优点是随着滤波器参数的改变,很容易改变滤波器的性能。
根据数字滤波器单脉冲响应的时域特性可将数字滤波器分为两种, 即IIR（Infinite Impulse Response）无限长脉冲响应数字滤波器和FIR(Finite Impulse Response)有限长脉冲响应数字滤波器。
从功能上分类, 可分为低通、高通、带通、带阻滤波器。
2.2 窗函数的介绍设计滤波器尽量要求窗函数满足以下两项要求：(1)窗谱主瓣尽可能地窄，以获取较陡的过渡带。
(2)尽量减少窗谱的最大旁瓣的相对幅度。
也就是能量尽量集中于主瓣，这样使尖峰和波纹减小，就可增大阻带的衰减。
但是这两项要求是不能同时满足的。
当选用主瓣宽度较窄时，虽然得到陡峭的过渡带，但通带和阻带的波动明显增加；当选用最小的旁瓣幅度时，虽能得到平坦的幅度响应和较小的阻带波纹，但过渡带加宽，即主瓣会加宽。
因此，实际所选用的窗函数往往是它们的折中。
设计FIR滤波器常用的窗函数有：矩形窗、三角窗、汉宁窗、海明窗、布拉克曼窗、凯塞窗等。
2.3 FIR数字滤波器2.3.1数字滤波器设计原理根据数字滤波器冲激响应的时域特征,可将数字滤波器分为2种,即无限长冲激响应滤波器( IIR DF)和有限长冲激响应滤波器( F IR DF) 。
F IR DF具有突出的优点:系统总是稳定的、易于实现线性相位、允许设计多通带(或多阻带)滤波器。
因此F IR DF在数字信号处理中得到广泛的应用。
但与IIR DF相比,在满足同样的阻带衰减的情况下需要较高的阶数。
滤波器阶数越高将占用更多的DSP运算时间。
因此,对F IR DF的设计目标是在满足指标要求的情况下尽量减少滤波器的阶数。
数字滤波器可以理解为是一个计算程序或算法,将代表输入信号的数字时间序列转化为代表输出信号的数字时间序列,并在转化过程中,使信号按预定的形式变化。
FIR DF的冲激响应h ( k)是有限长的M 阶F IR DF系统函数可表示为滤波器的输出：它的设计问题实质上是确定能满足所要求的转移序列或脉冲响应的常数问题,设计方法主要有窗函数法、频率采样法和等波纹最佳逼近法等。