FIR(Finite Impulse Response)滤波器,即有限长单位冲激响应滤波器,又称为非递归型滤波器,是数字信号处理系统中最基本的元件之一。其名称“有限长单位冲激响应”意味着该滤波器的输出仅与其输入以及有限数量的之前输入样本有关,并且其单位冲激响应(即滤波器对单位冲激信号的响应)在有限时间内衰减到零。这种特性使得FIR滤波器在设计和实现上具有一定的优势。
在进入FIR滤波器前,首先要将信号通过A/D器件进行模数转换,把模拟信号转化为数字信号;为了使信号处理能够不发生失真,信号的采样速度必须满足香农采样定理,一般取信号频率上限的4-5倍做为采样频率;一般可用速度较高的逐次逼进式A/D转换器,不论采用乘累加方法还是分布式算法设计FIR滤波器,滤波器输出的数据都是一串序列,要使它能直观地反应出来,还需经过数模转换,因此由FPGA构成的FIR滤波器的输出须外接D/A模块。
FPGA有着规整的内部逻辑阵列和丰富的连线资源,特别适合于数字信号处理任务,相对于串行运算为主导的通用DSP芯片来说,其并行性和可扩展性更好,利用FPGA乘累加的快速算法,可以设计出高速的FIR数字滤波器。
FIR滤波器具有多项显著特点,这些特点使其在数字信号处理领域得到广泛应用。以下是FIR滤波器的主要特点:
综上所述,FIR滤波器作为一种重要的数字信号处理工具,在多个领域都发挥着重要作用。其线性相位特性、稳定性强、设计灵活等特点使得它成为许多应用场景中的首选滤波器类型。
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