Контрольні питання

1. Що таке імпульсна характеристика і передатна функція ЦФ?

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

3. Від яких параметрів залежить частотна характеристика ЦФ по алгоритму усереднювання? Який запис алгоритму роботи такого фільтру?

4. Який порядок розрахунку КІХ-фільтру методом вагових функцій?

5. Які вирази описують імпульсні характеристики ідеальних ЦФ : ФНЧ, СФ?

6. Яким чином записується критерій мінімуму середнього квадрата помилки (СКП) при розрахунку ЦФ чисельними методами?

7. Які основні методи і різновиди методів використовуються в пакеті програм MATLAB для розрахунку КІХ-фільтрів?

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 має бути рівний?

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

Синтез і реалізація НЦФ(до завдання 1)

13. Що є метою синтезу НЦФ? Чим відрізняються імпульсні характеристики (ІХ) РЦФ і НЦФ?

14. У чому полягає синтез НЦФ методом вагових функцій?

15. Які основні етапи синтезу НЦФ методом вагових функцій?

16. Як знаходиться ІХ НЦФ при синтезі методом вагових функцій?

17. Від чого залежить порядок(довжина ІХ) НЦФ, що синтезується методом вагових функцій?

18. Приведіть вирази для ІХ hd(n), відповідною заданою частотної характеристиці(ЧХ) Hd(jω). Чому коефіцієнти hd(n) розкладання заданої ЧХ Hd(jω) в ряд Фур'є не можуть бути використані в якості коефіцієнтів НЦФ, що синтезується?

19. Як виконується усікання ІХ, що відповідає заданою ЧХ Hd(jω)?

20. Як проявляється усікання на якості апроксимації заданої ЧХ Hd(jω)?

21. До чого призводить усікання ряду Фур'є (ІХ hd(n)) за допомогою вагових функцій кінцевої довжини?

22. Як виражається ЧХ фільтру, що синтезується, через ЧХ вагової функції і задану ЧХ?

23. Як пов'язані параметри ЧХ фільтру з параметрами вагової функції?

24. Який математичний алгоритм обробки реалізують НЦФ?

25. Як обчислюються відліки вихідного сигналу НЦФ відповідно до алгоритму ДВС?

26. Який об'єм пам'яті і обчислень потрібний для реалізації НЦФ на основі ДВС?

27. Чому дорівнює тривалість перехідного процесу в НЦФ?

28. Покажіть, як виконується дискретна часова згортка на прикладі прямокутного сигналу завдовжки N1 _{= 8} відліків і прямокутною ІХ довжиною N2 ₌ 4.

29. Чому дорівнює тривалість вихідного сигналу НЦФ при вхідній дії кінцевої довжини N1?

30. Як впливає обмеження розрядності коефіцієнтів НЦФ?

31. За якої умови можуть бути відсутніми шуми квантування добутків в НЦФ?

32. Які початкові дані на синтез НЦФ і як вони використовуються в процесі синтезу?

33. Як залежить складність реалізації НЦФ від вимог, що пред'являються до його АЧХ?

Вагові функції, зв'язок параметрів ЧХ фільтру з параметрами вагової функції (до завдання 1)

13. Які типовий вид і параметри ЧХ вагової функції?

14. Які вимоги пред'являються до вагової функції?

15. До чого призводить зменшення довжини вагової функції?

16. Від чого залежить ширина головної пелюстки вагової функції?

17. Від чого залежить рівень бічних пелюсток вагової функції?

18. Як можна зменшити перехідну смугу НЦФ, що синтезується?

19. Як можна зменшити згасання в смузі затримання синтезованого НЦФ?

20. З яких умов вибирається тип вагової функції?

21. Чим відрізняються один від одного різні вагові функції?

22. Як забезпечується необхідне згасання АЧХ фільтру в смузі затримання?

23. Як здійснюється синтез НЦФ за допомогою вагових функцій Кайзера?

24. Як розраховується довжина вагової функції Кайзера?

25. У чому особливість і перевага вагових функцій Кайзера в порівнянні з іншими ваговими функціями?

26. Який типовий вид АЧХ НЦФ, синтезованого методом вагових функцій і чим він обумовлений?

27. Як досягається задане послаблення АЧХ ап на частотах зрізу НЦФ?

28. Яке послаблення АЧХ має місце на заданих частотах зрізу НЦФ при синтезі методом вагових функцій?

29. Чому метод вагових функцій відносять до ітераційних методів синтезу ЦФ?

30. Який вид має ФЧХ НЦФ і як вона описується математично?

31. Як визначається ГВЗ НЦФ, синтезованого методом вагових функцій?

32. Які вимоги пред'являються до ФЧХ НЦФ і як вони забезпечуються?

Синтез НЦФ методом частотної вибірки(до завдання 2)

13. Що є метою синтезу НЦФ на основі частотної вибірки (ЧВ)? Чим відрізняються імпульсні характеристики (ІХ) РЦФ і НЦФ?

14. У чому полягає синтез НЦФ методом ЧВ?

15. Які основні етапи синтезу НЦФ методом ЧВ?

16. Які початкові дані на синтез НЦФ і як вони використовуються в процесі синтезу?

17. Що таке ДПФ і ОДПФ і як вони використовуються при синтезі НЦФ на основі ЧВ?

18. Як здійснюється дискретизація заданої ЧХ?

19. Що таке дискретизована частотна характеристика (ДЧХ) ЦФ і яким чином її отримують?

20. Що таке перехідна смуга ЧХ фільтру, як вибирається число варійованих відліків в цій смузі при дискретизації ЧХ і їх значення?

21. Що є ОДПФ дискретизованої частотної характеристики ЦФ?

22. Що є ДПФ імпульсної характеристики (ІХ) НЦФ?

23. Як пов'язані між собою ІХ НЦФ з його, що дискретизованою частотною характеристикою?

24. Як виражається передатна функція НЦФ через ДЧХ?

25. Як здійснюється оптимізація (найкраще наближення до заданої АЧХ) в методі ЧВ?

26. Від чого залежить порядок (довжина ІХ) НЦФ, що синтезується методом ЧВ?

27. Як можна зменшити згасання в смузі затримання синтезованого НЦФ?

28. Як розраховується довжина ІХ НЦФ, що синтезується методом ЧВ?

29. Який типовий вид АЧХ НЦФ, синтезованого методом вагових функцій, і чим він обумовлений?

30. Який вид має ФЧХ НЦФ, синтезованого методом ЧВ, і як вона описується математично?

31. Як розміщуються нулі і полюси НЦФ на основі ЧВ, для чого необхідна компенсація полюсів нулями?

32. Чим визначається число точок і крок дискретизації ЧХ при синтезі НЦФ методом ЧВ?

33. Як забезпечується необхідна якість апроксимації заданої ЧХ в методі ЧВ?

34. Чому метод ЧВ відносять до ітераційних методів синтезу ЦФ, тобто до методів з варійованими параметрами?

35. Як знаходиться ІХ НЦФ, синтезованого методом ЧВ?

Реалізація НЦФ на основі частотної вибірки(до завдання 2)

13. Як виходить структурна схема НЦФ на основі ЧВ?

14. Від чого залежить складність реалізації НЦФ на основі ЧВ?

15. Як знаходиться відгук на одиничний імпульс НЦФ на основі ЧВ?

16. Як здійснюється обробка сигналу в НЦФ на основі ЧВ?

17. Який математичний опис алгоритму обробки сигналу в НЦФ на основі ЧВ?

18. Як визначається тривалість перехідного процесу в НЦФ на основі ЧВ?

19. Як залежить складність реалізації НЦФ на основі ЧВ від вимог, що пред'являються до його АЧХ?

20. Чим визначається кількість рекурсивних ланок в структурі НЦФ на основі ЧВ?

21. Як в структурі НЦФ на основі ЧВ перейти від ланок з комплексними коефіцієнтами до ланок з речовими коефіцієнтами?

22. Як знаходиться вихідний сигнал НЦФ на основі ЧВ і чому дорівнює його тривалість при вхідній дії кінцевої довжини N1?

23. Чому НЦФ на основі ЧВ ефективний при реалізації вузькосмугових фільтрів?

24. Для чого потрібне зміщення нулів і полюсів НЦФ на основі ЧВ всередину круга одиничного радіусу і як це відбивається на його реалізації?

25. Які причини можливої нестійкості НЦФ на основі ЧВ?

26. Як забезпечується стійкість НЦФ на основі ЧВ?

27. Як впливає на характеристики НЦФ на основі ЧВ зміщення полюсів-нулів всередину круга одиничного радіусу?

28. У чому відмінність структури і алгоритму обробки НЦФ ЧВ із зміщеними нулями-полюсами?

29. Які можливі варіанти реалізації НЦФ, синтезованого методом ЧВ?

30. Які переваги і недоліки реалізації НЦФ на основі ЧВ в порівнянні з іншими способами?

31. У яких випадках доцільне застосування НЦФ на основі ЧВ і чому?

32. Як знаходиться число обчислювальних операцій на один відлік сигналу при реалізації НЦФ на основі частотної вибірки?

33. Як визначається необхідний об'єм пам'яті при реалізації НЦФ на основі частотної вибірки?

34. Як відрізняються об'єми обчислень при реалізації синтезованого НЦФ на основі частотної вибірки і дискретної тимчасової згортки?

35. Як відрізняються об'єми обчислень при реалізації синтезованого НЦФ на основі частотної вибірки і дискретного(швидкого) перетворення Фур'є?

33