雷；徐火喜
以FIR數字高通濾波器為例，詳細分析了時域卷積運算和頻域加權算法的物理意義。利用MATLAB的聲音處理功能作為數據接口，多媒體播放器作為交互接口，利用MATLAB的FDA-Tool作為濾波器設計工具，設計了壹套語音高通濾波器。通過對比濾波前後的語音效果，可以加深對數字信號處理的理解。
作者:黃岡師範學院物理科學與技術系，湖北黃岡438000。
關鍵詞:數字信號處理；數字濾波；高通濾波；矩陣實驗室
基金:黃岡師範學院科學研究與青年研究基金(03CQ61)
分類號:TN713.4
DOI:CNKI:ISSN:1009-3907 . 0 . 2006-10-009
文本快照:
0引入濾波是有選擇地提取或去除(或減弱)某個頻率範圍或幾個頻率範圍內的信號。數字濾波器是用來對時間離散信號進行濾波的數字系統，它通過對采樣數據進行數學處理來達到頻率選擇的目的。數字濾波器可分為IIR(無限脈沖響應)和FIR(有限脈沖響應)結構。FIR濾波器的最大優點是可以按如下方式設計。
數字信號處理(DSP)是壹門涉及多門學科的新興學科，在許多領域有著廣泛的應用。20世紀60年代以來，隨著計算機和信息技術的飛速發展，數字信號處理技術應運而生並迅速發展。在過去的二十年裏，數字信號處理在通信和其他領域得到了廣泛的應用。
數字信號處理是利用計算機或專用處理設備對數字形式的信號進行采集、變換、濾波、估計、增強、壓縮和識別，從而得到符合人們需要的信號形式。
數字信號處理是圍繞著數字信號處理的理論、實現和應用而發展起來的。數字信號處理理論的發展促進了數字信號處理應用的發展。反過來，數字信號處理的應用又促進了數字信號處理理論的完善。數字信號處理的實現是理論和應用之間的橋梁。
雖然數字信號處理理論發展很快，但在80年代以前，由於實現方法的限制，數字信號處理理論並沒有得到廣泛的應用。直到20世紀70年代末80年代初世界上第壹塊單片可編程DSP芯片的誕生，理論研究成果才被廣泛應用於低成本的實用系統，並推動了新理論和應用領域的發展。毫不誇張地說，DSP芯片的誕生和發展對過去20年通信、計算機、控制等領域的技術發展起到了非常重要的作用。
2 FIR數字濾波器的設計原理
2.1數字濾波器
數字濾波器可分為FIR(有限脈沖響應)和IIR(無限脈沖響應)。IIR濾波器的系統函數是兩個Z多項式的有理分式，而FIR濾波器的分母是1，即只有壹個分子多項式。
數字濾波器的理想幅頻特性如圖2.1所示。在從0到0的所有域上，振幅為1的區域就是通帶。其余的是振幅為0的阻帶。根據Wc1和Wc2的取值不同，可分為四種類型:
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