Из формулы (19) следует, что при
При
частотах
ФНЧ однородного фильтра имеет вид
(23)
где
- целая часть произведения
.
В
качестве примера на рисунке 4 приведены
АЧХ и ФНЧ однородного фильтра при
(
нечетное )
Рисунок 4
4.2 Выполнение лабораторной работы
Выполнение лабораторной работы складывается из:
- контроля подготовленности к работе;
- исследования частотных и временных характеристик нерекурсивных цепей;
- итогового коллоквиума.
4.2.1 Контроль подготовленности к работе:
- открыть папку Lab 4;
- запустить файл Lw_4 и пройти этапы допуска к работе по аналогии с допуском, описанным для вышеприведенных работ;
- по разрешению преподавателя можно не отвечать на вопросы вводного коллоквиума, а осуществить автоматический допуск к выполнению лабораторной работы, запустив файл с именем Lw 4. На экране монитора появляется текст, в котором Вам предлагают ввести заданную длину КИХ-фильтра, коэффициенты передаточной функции, частоту дискретизации и подтвердить правильность ввода. Далее вводится контрольный тест следующего содержания:
Введите w1 =
Введите АЧХ (0.5w1) =
Введите АЧХ (1.5w1) =
При правильном расчете контрольных точек появляется меню:
Амплитудно-частотная характеристика
Фазочастотная характеристика
Импульсная характеристика
Переходная характеристика
Ввод новых коэффициентов
Убрать меню
Конец работы
4.2.2 Исследование однородного фильтра.
При
исходных данных (
),
соответствующих таблице 13, получить
АЧХ и ФЧХ ( в основной полосе частот
):
а)
для частоты дискретизации
и длины
;
б)
для
и частоты
.
Графики разместить один под другим, соблюдая принятый масштаб. Объяснить наблюдаемые явления.
Таблица 13
№ бр |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
5 |
10 |
12 |
16 |
8 |
6 |
9 |
11 |
7 |
14 |
|
8 |
8 |
6 |
8 |
16 |
18 |
18 |
33 |
14 |
14 |
4.2.3 Исследование КИХ – цепей с различными видами импульсной характеристики.
Для указанных в таблице 14 исходных коэффициентов:
- рассчитать коэффициенты цепей по формуле
-
вычисленные значения коэффициентов
записать
в таблицу 14 вместо исходных данных;
например, для третьей бригады
где знак “+” или “-“ определяется, согласно таблице 14; так, в первом эксперименте = + 0,36 , а во втором = - 0, 36;
- записать в таблицу 14 значение длины цепи N;
- определить тип цепи, согласно классификации;
Таблица 14
№ эксп. |
|
|
|
|
|
|
|
N |
Тип Цепи |
1 |
0,1 |
0,2 |
0,3 |
0,2 |
0,1 |
|
|
|
|
2 |
0,1 |
0,2 |
- 0,3 |
0.2 |
0,1 |
|
|
|
|
3 |
0,1 |
0,2 |
0,3 |
0,3 |
0,2 |
0,1 |
|
|
|
4 |
0,1 |
0,2 |
- 0,3 |
- 0,3 |
0,2 |
0,1 |
|
|
|
5 |
0,1 |
- 0,2 |
0 |
0,2 |
- 0,1 |
|
|
|
|
6 |
- 0,1 |
- 0,2 |
0 |
0,2 |
0,1 |
|
|
|
|
7 |
0,1 |
- 0,2 |
0,3 |
- 0,3 |
0,2 |
- 0,1 |
|
|
|
8 |
0,1 |
- 0,2 |
- 0,3 |
0,3 |
0,2 |
- 0,1 |
|
|
|
9 |
0,1 |
0,2 |
0,3 |
0,75 |
0,3 |
0,2 |
0,1 |
|
|
10 |
- 0,1 |
0,2 |
- 0,3 |
0,75 |
- 0,3 |
0.2 |
- 0,1 |
|
|
- получить в основной полосе частот ( = 1 кГц) для десяти КИХ-цепей с рассчитанными коэффициентами (таблица 14):
а) амплитудно-частотные характеристики;
б) фазочастотные характеристики;
в) передаточные функции ( при оформлении отчета).
4.3 Контрольные вопросы и задания
4.3.1 Какие цепи обладают линейной ФЧХ? Привести примеры.
4.3.2 Объяснить свойства избирательности четырех типов КИХ-цепей.
4.3.3 Какой фильтр называется однородным? Вывести формулу АЧХ однородного фильтра.
4.3.4 Вывести формулу ФЧХ однородного фильтра.
4.3.5 Изобразить качественно АЧХ и ФЧХ однородного фильтра при заданном N.
4.3.6 Как изменяются АЧХ и ФЧХ КИХ-цепн при изменении знаков всех коэффициентов на противоположные?
4.3.7 Изобразить возможные структурные схемы изученных цепей.
4.3.8 Записать передаточную функцию КИХ-цепи, если известна импульсная характеристика.
4.3.9 Получить выражения для АЧХ и ФЧХ по заданной передаточной функции КИХ-цепи.
Содержание
Методические указания ………………………………………. 3
1 Лабораторная работа №1 …………………………………… 7
1.1 Краткая теоретическая справка ………………………….. 7
1.2 Выполнение лабораторной работы ……………………... 9
1.3 Контрольные вопросы и задания ……………………….. 11
2 Лабораторная работа №2 …………………………………… 13
2.1 Краткая теоретическая справка ………………………….. 13
2.2 Выполнение лабораторной работы ……………………... 16
2.3 Контрольные вопросы и задания ……………………….. 18
3 Лабораторная работа №3 ……………………………………19
3.1 Краткая теоретическая справка ………………………….. 19
3.2 Выполнение лабораторной работы ……………………... 21
3.3 Контрольные вопросы и задания ……………………….. 24
4 Лабораторная работа №4 ……………………………………25
4.1 Краткая теоретическая справка ………………………….. 25
4.2 Выполнение лабораторной работы ……………………... 29
4.3 Контрольные вопросы и задания ……………………….. 31
Список литературы ………………………………………. 32
Список литературы
1. Солонина А.И.,Улахович Д.А., Арбузов С.М. и др. Основы цифровой обработки сигналов: курс лекций. – СПб.: БХВ - Петербург, 2003. - 608 с.
2. Солонина А.И., Улахович Д.А., Яковлев Л.А. Алгоритмы и процессоры цифровой обработки сигналов – СПб.: БХВ - Петербург, 2001. - 464 с.
3. Гольденберг Л.М. и др. Цифровые устройства и микропроцессорные системы. Задачи и упражнения: учебное пособие.- М.: Радио и связь, 1992.-256 с.
4. Айфичер Эммануил, Джервис Барри. Цифровая обработка сигналов: практический подход. - М.: Издательский дом «Вильямс», 2004.- 992 с.
5. Сергиенко А.Б. Цифровая обработка сигналов. – СПб.: Питер, 2002. - 608 с.
6. Куприянов М.С., Матюшкин Б.Д. Цифровая обработка сигналов: процессоры, алгоритмы, средства проектирования.- СПб.: Политехника, 1999.- 592 с.
7. Гольденберг Л.М. и др. Цифровая обработка сигналов: Учебное пособие для вузов.- М.: Радио и связь, 1990.
10. Бойко В.И., Гуржий А.Н., Жуйков В.Я. и др. Схемотехника электронных устройств. Микропроцессоры и микроконтроллеры.- СПб.: БХВ – Петербург, 2004. – 464 с.