У вас вопросы?
У нас ответы:) SamZan.net

Лабораторная работа 2

Работа добавлена на сайт samzan.net: 2015-07-05

Поможем написать учебную работу

Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.

Предоплата всего

от 25%

Подписываем

договор

Выберите тип работы:

Скидка 25% при заказе до 6.2.2025

Министерство  образования Российской Федерации

Новгородский государственный университет

имени  Ярослава Мудрого

Физико-технический факультет

 

Лабораторная работа №2.

«Проектирование и анализ цифровых фильтров»

  

Великий Новгород

2002


Проектирование ЦФ с заданными параметрами в классе КИХ-фильтров различными методами согласно варианту задания.

№ варианта

3

Тип фильтра

ПФ.

Част. дискр. кГц

100

Неравномерность  в  пол. прозр., дБ

0,1

Границы полосы прозрачн., кГц

20-30

Затухание в пол. задержки, дБ

60

Границы полосы задержки, кГц

015,

3550

Неравномерность групп. задержки

10%

Порядок фильтра

мин

Методы проектирования КИХ-фильтра

Взвеш.,

оптим.

Прототипы БИХ-фильтра

все

Структурные схемы

Инверсн1

Решет

Разрядность входных данных

16

Разрядность перем. и рез-тата

16

Разрядность коэффициентов

мин

Формат данных

фикс

Вид округления

Округл

1 Метод взвешивания. 

Window

Операции метода взвешивания:

Способ 1:

Способ 2:

1. выбрать N и w(n)

1. выбрать N и w(n)

2. вычислить

2.

3.

3.

4. проверка 1, 2, wp, ws

4. проверка 1, 2, wp, ws

5.

В частотной области

Во временной области

Берём 5 типов окон (прямоугольное, Хамминга, Блэкмена-Харриса, Чебышева и Наттола), взвешиваем и получаем для каждого АЧХ, импульсную и переходную характеристику.

Вид окна

прямоугольное

Хэмминга

Блэкмена-Харриса

Чебышева

Наттола

Порядок ЦФ

100

200

250

80

120

Как видно из таблицы, наилучшими характеристиками, подходящими под задание обладает окно Хэмминга.

Рис.1 – АЧХ ПФ с использованием окна Хемминга.(200 порядок)

Рис.2 – Импульсная характеристика ПФ с использованием окна Хемминга.

Рис.3 – Переходная характеристика ПФ с использованием окна Хемминга.

2 Метод оптимизации по Чебышеву.

Equiripple

Неравномерность в ПП, дб

1

4

8

12

16

20

24

28

32

36

Порядок ЦФ

39

30

26

23

22

21

21

20

20

20

Затухание  в ПЗ, дб

100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

Порядок ЦФ

53

48

43

37

32

27

22

16

11

6

*Измерения проводились при одинаковых для двух ПЗ затуханиях и неравномерности в ПП равной 0.1 дб.

Ширина  переходной полосы, КГц

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Порядок ЦФ

161

81

54

40

32

27

23

20

17

15

* Измерения проводились при  затухании в ПЗ 60 дб, неравномерности в ПП равной 3 дб и равных переходных полосах слева и справа.

Рисунок 4 – АЧХ Фильтра (по Чебышеву), имеющего порядок 32.

Исходя из данных вышеприведенных экспериментов, мы выяснили, что полосовой фильтр, спроектированный методом оптимизации по Чебышеву, имеет максимальную крутизну спада ЧХ, обладает допустимой неравномерностью в полосе прозрачности и имеет постоянную амплитуду боковых лепестков. За основу мы взяли фильтр, спроектированный при помощи метода оптимизации по Чебышеву, т.к. данный фильтр удовлетворяет условиям задания и имеет наименьший порядок по сравнению с фильтром из окна Хэмминга спроектированного методом взешивания.

Рисунок 5 – Импульсная характеристика фильтра (по Чебышеву)

Рисунок 6 – Переходная характеристика фильтра (по Чебышеву)

Задание 2.

Проектирование ЦФ с с заданными параметрами в классе БИХ-фильтров с различными ФНЧ-прототипами без учета требований к линейности ФЧХ.

Метод проектирования

Баттерворт

Чебышев 1

Чебышев 2

Эллиптич.

Min порядок ЦФ

20

12

12

10

Рис.7 – АЧХ(синяя), ФЧХ(зелёная) эллиптического ЦФ (10 порядок)

Рис.8 – Групповая задержка эллиптического ЦФ .(10 порядок)

Рис.9 – Диаграмма нулей и полюсов.

Для выравнивания групповой задержки надо синтезировать такой всепропускающий ЦФ, чтобы  его групповая задержка выравнивала задержку ПФ. Параметры всепропускающего ЦФ – 20 порядок, ПП 45 КГц, весовой вектор единичный, фильтр стабильный.

Рисунок 10 -  Групповая задержка всепропускающего фильтра

Рисунок 11- ФЧХ всепропускающего фильтра.

Рисунок 12 – АЧХ всепропускающего фильтра

Рисунок 13 – Нули и полюса всепропускающего фильтра

Задание 3.

При квантовании БИХ-фильтр стал нестабилен.

Рис.12 – АЧХ КИХ-фильтра (искажения, связанные с квантованием изображены зелёным).

Рис.13 – Структурная схема рекурсивного решётчатого фильтра.




1. Тема 1. Основы управленческого учета 1
2. Кіровоградський клуб велолюбителів ТамДеМи 1
3. На тему Отличие живой природы от неживой Специальность Концепция современного естествознания Москва
4. двойка тройка ПОЛОЖЕНИЕ О ПРОВЕДЕНИИ ТРАДИЦИОННОГО Т
5. Годен до Питание и БАДы OL Гейн Болик 6000 банка 4000г шоколад
6. Характеристика головних рекреаційних районів України в 2004-2008 рр
7. Апостола где в послесловии приводятся некоторые данные скупо говорящие о том что Иван Федоров был дьякон
8. Распределение прибыли Формирование дивидендной политики
9. реферативных работ для студентов фармацевтического факультета очного и заочного отделения
10. Для меня Петр моя философия моя религия мое откровение во всем что касается России