基于Matlab中FDATool工具箱的滤波器设计及相关文件的生成（2） 滤波器, 工具箱

yuyang911220

3.4 滤波器分析计算完FIR滤波器系数以后，往往需要对设计好的FIR滤波器进行相关的性能分析，以便了解该滤波器是否满足设计要求。分析操作步骤如下：
选择FDATool的菜单“Analysis”→“Magnitude Response”，启动幅频响应分析如图B.4所示，x轴为频率，y轴为幅度值（单位为dB）。

　　　　　　　　　　　　图B.4 FIR滤波器幅频响应
在图的左侧列出了当前滤波器的相关信息：
● 滤波器类型为Direct Form FIR（直接I型FIR滤波器）
● 滤波器阶数为15
选择菜单“Analysis”→“Phase Response”，启动相频响应分析，如图B.5所示。由该图可以看到设计的FIR滤波器在通带内其相位响应为线性的，即该滤波器是一个线性相位的滤波器。

　　　　　　　　　　　　　　图B.5 滤波器相频响应
图B.6显示了滤波器幅频特性与相频特性的比较，这可以通过菜单“Analysis”→“Magnitude and Phase Response”来启动分析。

　　　　　　　　　　　　　　图B.6 滤波器幅频和相频响应
选择菜单“Analysis”→“Group Delay Response”，启动群时延分析。
FDATool还提供了以下几种分析工具：
● 群时延响应分析。
● 冲激响应分析（Impulse Response），如图B.7所示。
● 阶跃响应分析（Step Response），如图B.8所示。
● 零极点图分析（Pole/Zero Plot），如图B.9所示。

　　　　　　　　　　　　　　图B.7 冲激响应

　　　　　　　　　　　　　　图B.8 阶跃响应

　　　　　　　　　　　　　　图B.9 零极点图
求出的FIR滤波器的系数可以通过选择菜单“Analysis”→“Filter Coefficients”来观察。如图B.10所示，图中列出了FDATool计算的15阶直接I型FIR滤波器的部分系数。

　　　　　　　　　　　　　　图B.10 滤波器系数
3.5 量化可以看到，FDATool计算出的值是一个有符号的小数，如果建立的FIR滤波器模型需要一个整数作为滤波器系数，就必须进行量化，并对得到的系数进行归一化。为此，单击FDATool左下侧的工具按钮进行量化参数设置。量化参数有三种方式：双精度、单精度和定点。在使用定点量化前，必须确保MATLAB中已经安装定点工具箱并有相应的授权。
3.6 导出滤波器系数为导出设计好的滤波器系数，选择FDATool菜单的“File”→“Export”命令，打开Export（导出）对话框，如图B.11所示。

图B.11 滤波器系数Export对话框
在该窗口中，选择导出到工作区（Workplace）。这时滤波器系数就存入到一个一维变量Num中了。不过这时Num中的元素是以小数形式出现的：
Num=
Columns 1 through 9
-0.0369  0.0109  0.0558  0.0054  -0.0873  -0.0484  0.1805  0.4133  0.4133
Columns 10 through 16
0.1805  -0.0484  -0.0873  0.0054  0.0558  0.0109  -0.0369