Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Первичная обработка обеспечивает преобразование сигналов, поступающих на вход системы ЦОИ в аналоговом или цифровом виде в набор цифровых данных для последующей (вторичной) обработки. Поэтому для ее обозначения получил широкое распространение термин «цифровая обработка сигналов» (ЦОС).
АЦ преобразование включает в себя три этапа:
Дискретизация по времени;
Квантование по уровню;
Кодирование.
– более экономное представление сигнала (его сжатие);
– удаление из сигналов нежелательных шумов;
– улучшение качества звучания речи, музыки, модификация ее спектра;
– изменение свойств изображения (контраста, цветовой насыщенности, резкости). В результате синтеза получается реконструированный (восстановленный) сигнал. Если реконструированный сигнал является точной копией исходного сигнала (возможно, лишь задержанной на некоторое время и умноженной на константу), то схема анализа-синтеза называется схемой с полным восстановлением.
1.Детерминированность обработки.
2.Гибкость.
3.Более широкий динамический диапазон:
В аналоговой технике примерно около 60 дб– 1000 раз, в цифровой технике динамический диапазон ограничен памятью и
Быстродействием
1000*1000 можно только в цифровом виде.
Измерительная техника, Высокоскоростные системы управления, Обработка речи, Цифровая аудиотехника и обработка музыки, Техника связи, Быстродействующие цифровые процессоры, Обработка изображений, Создание графических образов, Связь с окружающей средой., Медицина и биотехнологии, Навигация, Сейсмология, Интегрированные приложения.
Операция свёртки это зависимость интеграла по времени, произведения 1-го сигнала на 2-й, от сдвига по времени второго сигнала относительно первого. Результат свёртки показывает в каких местах один сигнал похож на другой, а в каких непохож.
2.Вычисление корреляции:
3.Преобразование Фурье для сигналов дискретного времени
АЧХ (амплитудно-частотная характеристика) – зависимость амплитуды колебания на выходе устройства от частоты входного гармонического сигнала. Фазочастотная характеристика (ФЧХ) показывает изменение фазы гармонического сигнала, воспроизводимого АС в зависимости от частоты. Однозначно может быть вычислена из АЧХ с помощью преобразования Гильберта. Идеальная ФЧХ, говорящая, что система не имеет фазочастотных искажений, прямая, проходящая через начало координат.
Структура разомкнутой системы
В замкнутых системах управляющее воздействие – сигнал на входе объекта управления формируется в зависимости от рассогласования заданного и текущего значения управляемой величины.
ОУ – объект управления,
ИУ – измерительное устройство,
СУ – сравнивающее устройство,
УУ – управляющее устройство,
Ису – исполнительное устройство,
У – управляемая величина,
– заданное значение управляемой величины,
Z – возмущения, приложенные к объекту,
X – управляющая величина.
Любая непрерывная функция , спектр которой ограничен сверху , может быть восстановлена без погрешности по своим отсчетным значениям , взятым с интервалом:
6.Применить оконную функцию к импульсной характеристике.
Окном называют некоторую четную функцию, определенную на интервале
Равную нулю за пределами этого интервала и обладающую следующими свойствами:
1.Структурная устойчивость.
2.Отсутствие накапливаемой ошибки.
3. Наличие прототипа в области непрерывных сигналов (линии задержки.
4.Линейная фазо-частотная характеристика (ФЧХ).
5.Простота выбора коэффициентов и лёгкость проектирования.
6.Доступность средств автоматизированного проектирования (САПР).
7.КИО-фильтры принципиально вносят запаздывание .
8.Высокоэффективные КИО-фильтры строятся с большим числом операций умножения с накоплением и поэтому их реализация требует значительных вычислительных затрат.
9.При одной и той же амплитудно-частотной характеристике (АЧХ) БИО-фильтры имеют меньший порядок, чем КИО-фильтры, т.е. Обеспечивают более высокое быстродействие, меньшее запаздывание и более простую реализацию.
Параллельная форма
Прямая форма I.
Прямая форма II.
Определим характерные черты КИХ-фильтров, которые определяются природой БИХ-фильтров как фильтров с обратной связью или рекурсивных фильтров.
|
Характе- ристика Прототип |
Пульсации АЧХ в полосе пропускания |
Пульсации АЧХ в полосе подавления |
Характер ФЧХ |
Ширина полосы перехода |
|
Эллиптиче-ский (Кауэра) |
+ |
+ |
Нелинейность уменьшается |
Увеличивается при Одном и том же порядке |
|
Чебышева 2 рода (Инверсный Чебышев) |
– |
+ |
||
|
Чебышева 1 рода |
|
– |
||
|
Баттерворта |
– |
– |
||
|
Бесселя (Томпсона) |
– |
– |
Линейная |
Об устойчивости фильтра с бесконечной импульсной характеристикой судят по его передаточной функции. Для дискретного фильтра необходимо и достаточно, чтобы все полюса его передаточной функции по модулю были меньше единицы (т.е. Лежали внутри единичного круга на z-плоскости). Все критерии устойчивости, применимые в теории линейных стационарных систем, например критерий устойчивости Найквиста или критерий устойчивости Рауса применимы и в случае БИХ-фильтров.
В отличие от БИХ-фильтров, КИХ-фильтры всегда являются устойчивыми.
Билинейная трансформация определяется отображением на :
,
где Т – это период дискретизации. Обратное преобразование:
.
Рис. 2.9. Увеличение крутизны перехода от полосы пропускания к полосе подавления
Рис. 2.10. Фильтр-пробка, спроектированный посредством параллельного соединения ФНЧ и ФВЧ
Рис. 2.11. Фильтр-пробка, спроектированный посредством каскадного соединения ФНЧ и ПФ.