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Circuits & Systems Lab.

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8 장 . FIR 디지털 필터 설계

8.1 FIR 디지털 필터의 개요

8.2 FIR 디지털 필터의 설계

8.3 FIR 디지털 필터의 구성

8.4 FIR 디지털 필터의 응용


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FIR 필터 : 임펄스응답의 수열이 유한한 필터

비재귀형의 FIR 필터 : 귀환 loop 가 필요 없으므로 안정성 보장-. 선형위상특성의 스펙을 만족하므로 파형전송 등의 응용 이용

단점 : FIR 필터로 IIR 필터와 동일한 정도의 진폭특성을 얻으려고 하면 차수가 매우 커지기 때문에 메모리 , 가산기 그리고 승산기 등 하드웨어에 부담

FIR 필터를 설계할 경우 스펙이 주어지는 2 가지 방법1. 주파수영역 2. 시간영역


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주파수영역 경우-. 창함수법 (window function method)-. 주파수 샘플링법 (frequency sampling method)

창함수법 : 이상필터의 무한 임펄스응답을 유한

임펄스응답으로 근사하여 FIR 필터의 계수를 결정하는 방법 샘플링법 : 설계스펙으로 주어진 진폭특성을 주파수축상에서

샘플링하여 근사하는 방법 기타

Remez 알고리듬을 이용하거나 선형계획법을 이용한 최적필터 설계법



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시간영역 경우

-. 임펄스응답은 FIR 디지털필터의 계수에 대응하므로 간단한 설계가능 .

-. 전달함수를 근사 하는 방법으로는 선형계획법이 많이 알려져 있는데 , 최적 해가 존재할 경우에는 유한계산으로 최적 해를 구함

* 8 장에서는 주파수영역에 초점을 맞추어 설명



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1. FIR 디지털 필터의 성질



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2. 선형 위상 특성



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3. 주파수 응답8.1 FIR 디지털 필터의 개요


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위상 특성 :



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even

odd


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1. 필터 스팩



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8.2 FIR 디지털 필터의 설계|H(ejf)|


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2. 전달함수의 결정8.2 FIR 디지털 필터의 설계


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1) 푸리에 급수 전개에 의한 설계법



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2) 창함수에 의한 설계법



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3) 주파수 샘플링에 의한 설계법



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4) 체브체프 근사법에 의한 설계법



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5) 최소위상추이



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8.3 FIR 디지털필터의 구성

1. 직접형 구성


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2. 전치형 구성


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8.3 FIR 디지털필터의 구성3. 종속형 구성


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8.3 FIR 디지털필터의 구성4. 격자형 구성


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8.3 FIR 디지털필터의 구성5. FFT 에 의한 구성


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8.4 FIR 디지털 필터의 응용

비재귀형 구성이 가능

적응 디지털 신호처리의 대표적인 예 :자동등화기

음향 제거기 (echo canceller)

음성 분석 및 합성

영상 신호처리