Контрольні питання

Загальні

1. Що таке імпульсна характеристика і передатна функція ЦФ?

2. Що таке порядок ЦФ і як позначається його значення при реалізації фільтру?

3. Що таке нулі і полюси передатної функції ЦФ?

4. Як визначити стійкість ЦФ по значеннях його нулів і полюсів?

5. Що таке білінійна перетворююча функція? Як перетворяться частоти аналогового і цифрового фільтрів при білінійному перетворенні?

6. Як визначаються вимоги до аналогового фільтру-прототипу в методі білінійного перетворення?

7. Які особливості апроксимуючих функцій, використовуваних при синтезі ЦФ? Як залежить порядок ЦФ, що синтезується, від виду апроксимуючої функції?

8. Які параметри фільтру дозволяє візуально проглянути вікно Filter Visualization Tool блоку параметрів Digital Filter Design?

9. Для чого використовується блок Gain при моделюванні роботи ЦФ?

10. Яке призначення блоку Zero-Order Hold при моделюванні роботи ЦФ?

11. Яким чином задається період дискретизації блоку Zero-Order Hold і чому він дорівнює?

12. Які параметри необхідно встановити, щоб на виході блоку Step отримати безперервну/дискретну ступінчасту дію?

Характеристики РЦФ (до завдання 1)

13. Що таке імпульсна характеристика ЦФ?

14. Чи можлива реалізація РЦФ за його імпульсною характеристикою?

15. Що таке передатна функція ЦФ?

16. Як знайти передатну функцію РЦФ по різницевому рівнянню?

17. Як визначається частотна характеристика (ЧХ) РЦФ?

18. У чому відмінність ЧХ ЦФ від ЧХ аналогового фільтру?

19. Як пояснити періодичність ЧХ ЦФ (математично і фізично)?

20. Як знайти передатну функцію ланки РФ другого порядку по його різницевому рівнянню для прямої форми реалізації?

21. Як знайти передатну функцію ланки РФ другого порядку по його різницевому рівнянню для канонічної форми реалізації?

22. Який зв'язок між передатною функцією і ЧХ РЦФ?

23. Який зв'язок між передатною функцією і ІХ РЦФ?

24. Який зв'язок між ЧХ і ІХ РЦФ?

25. Як знайти аналітичне вираження для ІХ біквадратної ланки?

26. Як визначаються передатна функція і ІХ РЦФ при каскадній формі реалізації через передатні функції і ІХ біквадратних ланок?

27. Як визначаються передатна функція і ІХ РЦФ при паралельній формі реалізації через передатні функції і ІХ біквадратних ланок?

28. Як визначається ЧХ РЦФ при каскадній формі реалізації?

29. Як визначається ЧХ РЦФ при паралельній формі реалізації?

30. Що таке порядок РЦФ і як позначається його значення при реалізації фільтру?

31. Чим визначається мінімально необхідна розрядність коефіцієнтів РЦФ?

Нулі і полюси РЦФ (до завдання 1)

32. Що таке нулі передатної функції РЦФ?

33. Що таке полюси передатної функції РЦФ?

34. Як визначити стійкість РЦФ по значеннях його нулів і полюсів?

35. Як взаємозв'язані значення нулів і полюсів з коефіцієнтами РЦФ?

36. Яке можливе положення нулів РЦФ на комплексній площині?

37. Яке можливе положення полюсів РЦФ на комплексній площині?

38. Як по картині нулів і полюсів визначити вид ЧХ ЦФ?

39. Який вигляд має картина нулів і полюсів для РЦФ типу ФНЧ?

40. Який вигляд має картина нулів і полюсів для РЦФ типу ФВЧ?

41. Який вигляд має картина нулів і полюсів для РЦФ типу ПСФ?

42. Який вигляд має картина нулів і полюсів для РЦФ типу ПЗФ?

43. Чи можна синтезувати РЦФ з необхідною ЧХ шляхом відповідного розташування його нулів і полюсів на комплексній площині?

44. Які області ЧХ визначають положення його нулів на комплексній Z-площині?

45. Як знайти значення нулів біквадратної ланки по його коефіцієнтах?

46. Як знайти значення полюсів біквадратної ланки по його коефіцієнтах?

47. Які області ЧХ визначають положення його полюсів на комплексній Z- площині?

48. Що таке частоти нулів і полюсів РЦФ і які значення коефіцієнтів передачі фільтру на цих частотах?

49. Як залежить коефіцієнт передачі ЦФ від значень модулів його полюсів?

50. Для чого потрібне обмеження розрядності коефіцієнтів РЦФ і які його можливі наслідки?

Синтез РЦФ по аналоговому прототипу (до завдання 1)

51. Що є метою синтезу ЦФ (завдання апроксимації)?

52. У чому суть синтезу РЦФ по аналоговому прототипу?

53. Що таке білінійна перетворююча функція?

54. Що таке узагальнене білінійне перетворення і узагальнені перетворюючі функції?

55. Як відображаються точки з комплексної P- площини на комплексну Z- площину при білінійному перетворенні?

56. Як перетворяться частоти аналогового і цифрового фільтрів при білінійному перетворенні?

57. Як отримати аналітичну залежність між частотами аналогового і цифрового фільтрів при білінійному перетворенні?

58. Як перетворяться частоти аналогового і цифрового фільтрів при узагальнених білінійних перетвореннях?

59. Від чого залежить порядок РЦФ, що синтезується?

60. Як визначаються вимоги до аналогового фільтру-прототипу в методі білінійного перетворення?

61. Як визначаються вимоги до аналогового фільтру-прототипу нижніх частот при узагальнених білінійних перетвореннях?

62. Що таке нулі і полюси передатної функції аналогового фільтру і які їх можливі значення і положення на комплексній Р-площині?

63. Які особливості апроксимуючих функцій, використовуваних при синтезі РЦФ?

64. З яких умов вибирається вид апроксимуючої функції?

65. Який вигляд мають ЧХ АФПНЧ для різних видів апроксимації?

66. Як досягається необхідна якість апроксимації ЧХ при синтезі РЦФ по аналоговому прототипу?

67. Як перетвориться ЧХ аналогового ФНЧ-прототипу в ЧХ цифрового ПСФ?

68. Як залежить порядок РЦФ, що синтезується, від виду апроксимуючої функції? З яких умов вибирається вид апроксимуючої функції?

Алгоритми і форми реалізації РЦФ (до завдання 1)

69. Відповідно до якого алгоритму і як працює РЦФ?

70. Які основні форми реалізації РЦФ?

71. Які операції треба виконати при реалізації РЦФ і який об'єм цих операцій?

72. Якими можливими способами можна знайти відгук РЦФ на задану вхідну дію?

73. Як здійснюється обробка сигналу біквадратною ланкою РФ в канонічній формі реалізації?

74. Як здійснюється обробка сигналу біквадратною ланкою РФ в прямій формі реалізації?

75. Як здійснюється обробка сигналу РЦФ, реалізованим по каскадній структурі?

76. Як здійснюється обробка сигналу РЦФ, реалізованим по паралельній структурі?

77. Як по різницевому рівнянню біквадратної ланки, реалізованої в канонічній формі, знайти його відгук на одиничний імпульс?

78. Як по різницевому рівнянню біквадратної ланки, реалізованої в прямій формі, знайти його відгук на одиничний імпульс?

79. Як по різницевому рівнянню біквадратної ланки, реалізованого в канонічній формі, знайти його відгук на одиничний стрибок?

80. Як по різницевому рівнянню біквадратної ланки, реалізованої в прямій формі, знайти його відгук на одиничний стрибок?

81. Покажіть граф-схему алгоритму програмної реалізації РЦФ для каскадної форми його реалізації.

82. Покажіть граф-схему алгоритму програмної реалізації РЦФ для каскадної форми його реалізації.

83. Як знайти відгук на одиничний імпульс РЦФ при каскадній формі його реалізації?

84. Як знайти відгук на одиничний імпульс РЦФ при паралельній формі його реалізації?

85. Як визначається різницеве рівняння РЦФ при каскадній формі його реалізації?

86. Як визначається різницеве рівняння РЦФ при паралельній формі його реалізації?

87. Який необхідний об'єм сигнальної пам'яті при різних способах реалізації РЦФ?

Завдання кінцевої розрядності чисел і моделювання РЦФ (до завдання 2)

88. Які джерела погрішностей ЦОС, пов'язані з обмеженням розрядності чисел?

89. Яке представлення чисел використовується в цифрових фільтрах?

90. Які формати чисел для коефіцієнтів, відліків вхідного сигналу, добутків і сум добутків?

91. Як виконується обмеження розрядності чисел?

92. На що впливає обмеження розрядності коефіцієнтів фільтру?

93. Чим викликається необхідність обмеження розрядності добутків в РЦФ?

94. Як проявляється кінцева розрядність суматорів?

95. Які завдання аналізу РЦФ, пов'язані з кінцевою розрядністю чисел?

96. Запишіть алгоритми обробки РЦФ, що моделюють обмеження розрядності чисел.

97. Як на мові високого рівня моделюється обмеження розрядності чисел з фіксованою комою?

98. Як на мові високого рівня моделюються цифрові сигнали з обмеженою розрядністю (на прикладі гармонійного сигналу)?

99. Чи можлива в РЦФ обробка сигналу без обмеження розрядності добутків?

100. Покажіть на конкретному прикладі, як здійснюється множення коефіцієнтів ЦФ на відліки сигналу кінцевої розрядності, який при цьому виходить формат твору.

101. Як необхідно перетворити результат множення коефіцієнта ЦФ на відлік сигналу?

102. Які завдання синтезу РЦФ, пов'язані з кінцевою розрядністю чисел?

103. Який можливий порядок операцій по обмеженню розрядності добутків і сум добутків в ланці РФ другого порядку при прямій формі його реалізації?

104. Який можливий порядок операцій по обмеженню розрядності добутків і сум добутків в ланці РФ другого порядку при канонічній формі його реалізації?

105. Для чого потрібне моделювання ЦФ на ЕОМ?

106. Які обчислення необхідно виконати на ЕОМ для розрахунку масштабних множників і шумів квантування?

Масштабування сигналів в РЦФ (до завдання 2)

107. Для чого потрібне масштабування сигналів в ЦФ і як воно здійснюється?

108. Як включаються масштабні помножувачі при каскадній формі реалізації РЦФ?

109. Як включаються масштабні помножувачі при паралельній формі реалізації РЦФ?

110. Які умови масштабування сигналів в ЦФ?

111. Чи залежать необхідні значення масштабних множників від виду сигналу?

112. У чому особливості тимчасової оцінки масштабних множників?

113. У чому особливості спектральної оцінки масштабних множників?

114. У чому особливості статистичної оцінки масштабних множників?

115. У чому відмінність масштабування сигналів для біквадратних ланок в прямій і канонічній формах?

116. Як знайти значення масштабних множників для РФ в каскадній формі реалізації?

117. Як знайти значення масштабних множників для РФ в паралельній формі реалізації?

118. Як знайти значення масштабних множників для біквадратної ланки при прямій формі його реалізації?

119. Як знайти значення масштабних множників для біквадратної ланки при канонічній формі його реалізації?

120. Як можна виконати масштабування сигналу шляхом масштабування коефіцієнтів ланок РФ?

121. Чим відрізняється масштабування сигналу шляхом включення масштабних множників на вході усього фільтру або на входах окремих ланок?

122. Чи треба в якості масштабних множників використати їх точні розрахункові значення?

123. Як в режимі моделювання перевіряється правильність вибору масштабних множників?

124. Як впливає спосіб включення масштабних множників на співвідношення сигналу до шуму квантування на виході ЦФ?

125. Як впливає вид масштабних множників на співвідношення сигналу до шуму квантування на виході ЦФ?