8 Фильтр для подавления эффекта наложения
Фильтр, применяемый для подавления эффекта наложения, должен соответствовать как имеющемуся аналоговому сигналу, так и аналого-цифровому преобразователю. В автоматизированных измерительных системах предельная частота этого фильтра при изменениях частоты считывания может, например настраиваться релейными контактами, управляемыми ЭВМ.
Этот фильтр должен удовлетворять следующему условию. все содержащиеся в сигнале частотные составляющие / должны ослабляться настолько, чтобы их амплитуда была меньше разрешающей способности (одного наименьшего значащего разряда) аналого-цифрового преобразователя с целью не допустить пересечения частотных спектров боковых полос При этом фильтр должен иметь по возможности идеальные свойства фильтра нижних частот.
Поскольку слишком низкие частоты в считываемом сигнале приводят к появлению отсутствующих в действительности частотных составляющих, фильтр для подавления эффекта наложения должен быть размещен перед считывающим элементом. Он ни в коем случае не может быть заменен цифровым фильтром.
Тип фильтра можно определить в соответствии с требованиями последующей обработки
сигнала. Если нужно сохранить в первую очередь форму сигнала, то следует предпочесть аппроксимацию фильтра по Бесселю, поскольку она обеспечивает в некотором диапазоне сдвиг фаз, приблизительно пропорциональный частоте. Напротив, фильтры Чебышева и Баттерворта сильно ослабляют амплитуды частотных составляющих, расположенных выше полосы пропускания.
Обычно частота сигнала помех s больше частоты полезного сигнала n и помехи к тому же имеют меньшую амплитуду, поэтому тип фильтра и его порядок выбирают с таким расчетом, чтобы амплитуда сигнала помех ослаблялась меньше чем до одного наименьшего значащего бита (1LSB), а полезный сигнал искажался бы возможно меньше. Скорость считывания в таком случае должна удовлетворять условию /в.
Вопросы для самопроверки:
Почему необходима подготовка измерительного сигнала?
В чем заключается обработка аналоговых сигналов при вводе в ЭВМ?
Влияние аддитивных помех на сигнал.
Как исправляют ошибки при передаче цифровых сигналов?
Какие условия необходимо соблюдать при считывании аналогового сигнала АЦП?
В чем суть погрешности за время открытия?
Что такое мультиплексор, его функции в считывании изображения ПЗС?
Что такое квантование и как оно осуществляется?
Какие бывают типы АЦП?
Как работает параллельный АЦП?
Как работает последовательный АЦП и какие типы их вы знаете?
Какие типы интегрирующих преобразователей вы знаете?
Как работает АЦП с пилообразным импульсом?
Преобразователь с интегрированием входного напряжения.
АЦП с двухтактным интегрированием входного напряжения.
Область применения АЦП
Зачем нужны фильтры при обработке измерительных сигналов?