超声波液位计基于DSP的探讨 二十七

5．2数字滤波器

从噪声信号中提取信息可以采用模拟滤波或是数字滤波，模拟滤波应用于AD转换之前，数字滤波应用于AD转换以后。模拟滤波器只能采用硬件的方式来实现，其元件是R，L，C以及运算放大器，数字滤波器既可以采用硬件(延迟器，乘法器以及加法器)方式实现，也可以采用软件的方法实现，软件上即是相当于线性卷积的程序。总体来说，数字滤波器在设计和实现上都比模拟滤波器更加灵活。因此，本课题中选择的是数字滤波器的方法来实现信号滤波。数字滤波器根据冲激响应函数在时域中的特性，可以分为FIR(有限冲激响应)和IIR(无限冲激响应)两种。相比较而言，FIR滤波器系统要达到相同的选择性波后的输出Y(n)，输出Y(n)与x(n)相比缺少了某一特定频率的信号。

5．2．1FIR滤波器

本课题采用一个有限冲激响应(Finitelmpul se Response，FIR)滤波器，该滤波器其单位采样响应将持续一段有限的时间。从微分方程可以看出FIR滤波器没有带反馈环节，所以是一个非常平稳滤波器。FIR滤波器将具有线性相位或者固定的群延迟，适用于不允许发生相位失真的应用，缺点是对于特定的频率响应通常需要大量的系数，对于数据处理器的计算能力要求很高。

通过该方程求得的滤波器系数需要截断，由信号处理理论知道，直接的截取其中的一部分将会在时间域内产生严重的吉布斯失真现象，为了缓解吉布斯失真现象带来的影响，需要采用相应的截断窗来选取滤波器系数。

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