通过matlab filter designer生成滤波器方法简要总结

通过matlab filter designer生成滤波器方法简要总结

一、概述

在前面的文章中，我们介绍了Filter Solutions这个滤波器工具，该工具的特点是可以生成模拟电路和C代码，本文将简要介绍matlab中的filter designer滤波器工具的使用方法，该工具功能更加全面。

二、滤波器配置

在matlab命令窗中输入“filter designer”调用该工具，可以点击下图红框位置进入到主界面。

在下图红框中选择滤波器类型，主要包括低通、升余弦、高通、带通、带阻、微分器、多频带、Hilbert 变换器、任意幅值等等，这里以低通滤波器为例，选择Lowpass，在Lowpass中会看到有Raised-cosine升余弦滤波器，用于信道成型滤波，还有halfband-lowpass半带滤波，用于上下变频时的信号过采样处理（对信号的抽取及内插）。

在下图红框中选择滤波器的设计方法，最常用的有窗函数法（windows）、等波纹设计法（Equiripple）和最小二乘法（Least-squrares）等，在学校数字信号处理课程中，一般会重点讲了窗函数法，但实际工程中，窗函数法与其方法比预达到期望的频率响应，需要更多阶数，并且未考虑实际应用中通频带和抑制带的波纹增益，而等波纹设计法就非常适用了。

在下图红框中配置滤波器阶数，可以自主配置或者选择Minimum order由工具自动确定所需要的最小滤波器阶数，下面的密度因子是等波纹中的设计参数，按照默认值配置即可。注意：滤波器的抽头系数=滤波器阶数+1。

在下图红框中配置滤波器通带及阻带截止频率和衰减幅度，这里选择归一化频率做为单位，我们知道采用频率fs对应了2pi，fs/2对应了pi，在filter designer中需要特别注意：这里是按照fs/2（pi）进行归一化的，即fs/2对应为1。

更直观一些，可以选择频率为单位，这里采样频率fs=5.882MHz，具体配置如下，通带截止频率为100KHz，阻带截止频率为1MHz，效果与归一化频率是一样的。

三、滤波器系数生成

点击下图红框位置配置滤波器精度，这里选择定点数和全精度，位宽为16位。

按照下图，将滤波器系数导出：

导出文件的类型选择coefficient File系数文件，数据为Hexadecimal十六进制。

生成的文件如下，扩展名为.fcf文件，其中包括了滤波器系数。

四、其他

滤波器的其他参数情况查看方法如下：