基于METLAB和Simulink的FIR濾波器設計與仿真

趙杰

（商洛學院電子信息與電氣工程學院，陜西商洛726000）

基于METLAB和Simulink的FIR濾波器設計與仿真

趙杰

（商洛學院電子信息與電氣工程學院，陜西商洛726000）

為了設計一種FIR數字濾波器，利用MATLAB進行濾波器參數和性能分析，得到濾波器系數之后在Simulink環境下，借助Simulink庫及相關工具箱模塊，構建一個FIR低通濾波器，并設計完整的測試電路進行仿真與驗證，最后生成相應的Quartus II工程。結果表明，該方式簡單可行，開發周期短，可以方便地應用于數字信號處理算法的實現。

MATLAB；Simulink；FIR數字濾波器

數字信號處理目前已廣泛應用于人工智能、通信、雷達、航空航天、語音處理、圖像處理等方面。作為數字信號處理的主要分支，數字濾波器在應用中發揮著重要作用。數字濾波器從實現的網絡結構或者從單位脈沖響應分類，可以分成無限脈沖響應（IIR）濾波器和有限脈沖響應（FIR）濾波器[1]。FIR濾波器是全零點濾波器，穩定性好，并且可以實現線性相位，因此，FIR濾波器得到了廣泛的應用[2]。MATLAB在設計濾波器方面得到廣泛應用，但多數只停留在初步設計獲得濾波器系數階段，距硬件工程實現還有相當距離[3]。 EDA技術的迅速發展，使得數字濾波器可以通過硬件描述語言在FPGA上實現，但是代碼編寫、調試、仿真均比較復雜，工作量大，開發周期長[4-6]。如果使用調試好的IP核可以減小工作量，但IP核需要單獨購買[7]。利用Simulink工具設計濾波器近些年來也有應用，但多數在生成硬件工程仿真后并沒有進一步考慮資源利用情況[8-9]。本文利用MATLAB軟件工具，在Simulink工作環境下使用圖形模型構建FIR濾波器，并進行仿真，將多個工具聯合起來，避開復雜的代碼設計，大大縮短了開發周期，降低了開發難度。……