低灵敏度FIR滤波器优化结构

针对有限冲激响应(FIR)滤波器实现时因有限精度限制导致滤波器性能下降问题,基于连续时间传递函数,利用增量差分离散方法提出一种低灵敏度FIR滤波器优化结构.首先,根据传统z算子与增量差分Delta算子的关系,利用双线性变换求得模拟域离散后的状态空间实现,并将系数矩阵进行稀疏化分解得到优化结构状态空间实现;然后,采用状态空间法分析优化结构的参数灵敏度,推导灵敏度和舍入噪声增益表达式;最后,比较各结构实现复杂度,利用数值实例分析灵敏度与舍入噪声性能,并在不同采样周期和量化字长下得到滤波器的幅频与相频响应,将其与理想频响特性进行对比.仿真实验结果表明:所提优化结构的系数灵敏度随着采样频率增加逐渐减小,且在有限字长约束下,幅频和相频响应更稳定.

FIR filter optimal structure with low sensitivity