Отчет по лабораторной работе №1
СИНТЕЗ ЦИФРОВЫХ КИХ-ФИЛЬТРОВ МЕТОДОМ ОКОН
Цель работы: изучение различных типов «окон» и их свойств, синтез цифровых низкочастотных фильтров. Шифр студента – 1, ФНЧ частота среза 0.1π.
Содержание лабораторной работы
Исследование основных параметров окон.
Исследование параметров синтезированных фильтров.
Реализация алгоритма синтеза КИХ-фильтров с использованием
элементов написания программного кода пакета Matlab.
Исследование основных параметров окон
Исследование изменения ширины главного лепестка
в зависимости от параметров окна
Измерение ширины главного лепестка модуля частотной характеристики прямоугольного окна в зависимости от его дины.
При длине окна 5, ширина главного лепестка, измеряемая по уровню -3 дБ от максимального значения составляет 0,35938.
При длине окна 10, ширина главного лепестка, измеряемая по уровню -3 дБ от максимального значения составляет 0,17188.
Вывод: при увеличении длины прямоугольного окна ширина главного лепестка модуля частотной характеристики окна уменшается.
Измерение ширины главного лепестка модуля частотной характеристики окна Хэмминга в зависимости от его дины.
При длине окна 8, ширина главного лепестка, измеряемая по уровню -3 дБ от максимального значения составляет 0,35156.
При длине окна 10, ширина
главного лепестка, измеряемая по уровню
-3 дБ от максимального значения составляет
0,27344.
Вывод: при увеличении длины окна Хэмминга ширина главного лепестка модуля частотной характеристики окна уменшается.
Измерение ширины главного лепестка модуля частотной характеристики окна Кайзера при фиксированном значении β в зависимости от его дины.
При длине окна 5, ширина главного лепестка, измеряемая по уровню -3 дБ от максимального значения составляет 0,35938.
При длине окна 10, ширина главного лепестка, измеряемая по уровню -3 дБ от максимального значения составляет 0,17188.
Вывод: при увеличении длины окна Кайзера при фиксированном значении β ширина главного лепестка модуля частотной характеристики окна уменшается.
Измерение ширины главного лепестка модуля частотной характеристики окна Кайзера в зависимости от параметра β при фиксированной длине окна.
При длине окна 10 и β равной 0,5 ширина главного лепестка, измеряемая по уровню -3 дБ от максимального значения составляет 0,17188.
При длине окна 10 и β равной 3 ширина главного лепестка, измеряемая по уровню -3 дБ от максимального значения составляет 0,22656.
Вывод: при увеличении параметра β при фиксированной длине окна Кайзера ширина главного лепестка модуля частотной характеристики окна увеличивается.
Общий вывод: при одинакой длине окна ширина главного лепестка модуля частотной характеристики прямоугольного окна и окна Кайзера является меньшей по сравнению с окном Хемминга, однако у окна Кайзера имеется параметр β с помощью которого можно дополнительно управлять шириной главного лепестка при фиксированной длине окна.
Исследование изменения максимального уровня боковых лепестков в зависимости от параметров окна
Измерение максимального уровня боковых лепестков модуля частотной характеристики прямоугольного окна в зависимости от его дины.
Примеры полученных оконных функций и модулей их частотных характеристик аналогичны рисункам, представленным в 1.1.
При длине окна 5, максимальный уровень боковых лепестков, измеряемый дБ составляет -12дБ.
При длине окна 10, максимальный уровень боковых лепестков, измеряемый дБ составляет -13дБ.
Вывод: при увеличении длины прямоугольного окна максимальный уровень боковых лепестков уменьшается.
Измерение максимального уровня боковых лепестков модуля частотной характеристики окна Хэмминга в зависимости от его дины.
При длине окна 8, максимальный уровень боковых лепестков, измеряемый дБ составляет -33,6дБ.
При длине окна 10, максимальный уровень боковых лепестков, измеряемый дБ составляет -35,8дБ.
Вывод: при увеличении длины окна Хэмминга максимальный уровень боковых лепестков уменьшается.
Измерение максимального уровня боковых лепестков модуля частотной характеристики окна Кайзера при фиксированном значении β в зависимости от его дины.
При длине окна 5, максимальный уровень боковых лепестков, измеряемый дБ составляет -12,6дБ.
При длине окна 10, максимальный уровень боковых лепестков, измеряемый дБ составляет -13,4дБ.
Вывод: при увеличении длины окна Кайзера при фиксированном значении β максимальный уровень боковых лепестков уменьшается.
Измерение максимального уровня боковых лепестков модуля частотной характеристики окна Кайзера в зависимости от параметра β при фиксированной длине окна.
При длине окна 10 и β равной 0,5 максимальный уровень боковых лепестков, измеряемый дБ составляет -13,4дБ.
При длине окна 10 и β равной 3 максимальный уровень боковых лепестков, измеряемый дБ составляет -27,3дБ.
Вывод: при увеличении параметра β при фиксированной длине окна Кайзера максимальный уровень боковых лепестков уменьшается.
Общий вывод: при одинакой длине окна максимальный уровень боковых лепестков модуля частотной характеристики окна Хэмминга является минимальным среди трех окон.