디지털 신호처리

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chapter 08.

FIR Digital Filter Design

주요내용

• FIR 디지털 필터의 개요

• FIR 디지털 필터의 설계

• FIR 디지털 필터의 구성

• FIR 디지털 필터의 응용

8.1 FIR 디지털 필터의 개요

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

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


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


1. FIR 디지털 필터의 성질


2. 선형 위상 특성


3. 주파수 응답


위상 특성 :



even

odd

8.2 FIR 디지털 필터의 설계

1. 필터 스팩



|H(ejf)|

2. 전달함수의 결정


1) 푸리에 급수 전개에 의한 설계법


Circuits & Systems Lab.


2) 창함수에 의한 설계법


3) 주파수 샘플링에 의한 설계법


4) 체브체프 근사법에 의한 설계법


5) 최소위상추이


8.3 FIR 디지털필터의 구성

1. 직접형 구성


2. 전치형 구성


3. 종속형 구성


4. 격자형 구성


5. FFT 에 의한 구성

8.4 FIR 디지털 필터의 응용

비재귀형 구성이 가능

적응 디지털 신호처리의 대표적인 예 :자동등화기

음향 제거기 (echo canceller)

음성 분석 및 합성

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