- •Сигналы и их характеристики
- •Спектры непрерывных сигналов.Спектры периодических сигналов
- •Специальные сигналы и спектры
- •Дельта-функция. Дельта-функция представляет собой бесконечно короткий импульс с бесконечно большим значением (рис.10)
- •Дискретные сигналы. Дискретизация сигналов
- •Дискретные сигналы. Квантование сигналов
- •Дискретное преобразование фурье. Свойства
- •Бпф с прореживанием по частоте
- •Случайные сигналы. Общие сведения
- •Характеристики случайных сигналов
- •Стационарные сигналы
- •Спектры случайных сигналов
- •Сжатие данных
- •Рекурсивные цифровые фильтры
- •Получение импульсной характеристики рекурсивного цф
- •Расчет цф по методу инвариантного преобразования импульсной характеристики
- •Синтез цф по заданной импульсной характеристике
- •Расчет рекурсивных цф по методу согласованного z-преобразования
- •Расчет рекурсивных цф по методу билинейного z-преобразования
- •Расчет цф по квадрату ачх
- •Расчет ких-фильтров методом взвешивания. (лучше окна симметричные относительно нуля!)
- •Анализ точности цифровых фильтров
- •Вопросы реализации рекурсивных цифровых фильтров
- •Расчет тцф (ких-цф) на основе ряда котельникова.
- •Трансверсальные цф. Характеристики цф, имеющих импульсные характеристики с центральной симметрией и четным n.
- •Трансверсальные цф. Характеристики цф, имеющих импульсные характеристики с зеркальной симметрией и нечетным n.
- •Трансверсальные цф. Характеристики цф, имеющих импульсные характеристики с зеркальной симметрией и четным n.
- •Трансверсальные цф. Характеристики цф, имеющих импульсные характеристики с центральной симметрией и нечетным n.
- •Воспроизведение непрерывного сигнала. Выбор в качестве восстанавливающей функции степенного полинома.
- •Выбор в качестве восстанавливающей функции ряда фурье.
Трансверсальные цф. Характеристики цф, имеющих импульсные характеристики с центральной симметрией и четным n.
Функция центрально симметрична относительно точки (антисимметрична), функция центрально симметрична относительно начала координат, число - четное. Графики функции показаны на рис.7
Рис.7. Графики вспомогательной функции и импульсной характеристики
Равноудаленные отсчеты функции gk имеют одинаковые абсолютные значения и разные знаки, т.е., gk и g-k. Отсчеты g0.5 и g-0.5 удалены от начала координат на 1/2 шага (по времени на T/2), отсчеты g1.5 и g-1.5 на 3/2 шага (на 3T/2 ) и.т.д.
Ее спектр определяется как ряд Фурье
.
Здесь
.
(10)
Импульсная
характеристика
, как и ранее, это задержанная на
функция
.
КЧХ ЦФ определяется как спектр функции
,
или как спектр функции
,
задержанной на
:
.
Здесь
.
Начальная фаза π/2 образуется, как и ранее, из-за мнимого множителя, равного j.
Графики АЧХ и ФЧХ показаны на рис 8.
Рис.8. АЧХ и ФЧХ КИХ-фильтра с центрально симметричной импульсной характеристикой и четным
Трансверсальные цф. Характеристики цф, имеющих импульсные характеристики с зеркальной симметрией и нечетным n.
Функция зеркально симметрична относительно ординаты k = L; функция gk зеркально симметрична относительно оси ординат, при этом hk=gk+L, N - нечетное (рис. 1).
Рис.1. Графики вспомогательной функции и импульсной характеристики
Найдем спектр
функции gk.
Следует иметь в виду, что вследствие
симметрии этой функции ее значения,
равноудаленные от начала координат
раны между собой, т.е. g-k=gk,k=1,2,…,L-1.
С учетом этого спектр этой функции
определится следующим комплексным
рядом Фурье
.
Произведя
замену
,
и, учитывая свойство симметрии gk,
получим
, или
, (3)
Спектр
представляет собой действительную
четную функцию. Косинусоидальные
гармоники имеют частотные периоды,
кратные 2π/T.
Фазовый спектр отсутствует. На рис. 1
график спектра обозначен
.
пектры функций gk
и hk
совпадают, т.е.,
.
КЧХ фильтра можно получить, воспользовавшись спектром вспомогательной функции . С учетом запаздывания функция будет иметь следующий комплексный спектр
,
являющийся КЧХ ЦФ.
Множитель
в (4) учитывает запаздывание импульсной
характеристики
по отношению к функции
.
Он определяет фазовую характеристику
ЦФ
.
Модули спектров вспомогательной функции и импульсной характеристики, таким образом, совпадают. Кроме того, имеет место ФЧХ ЦФ в виде фазового спектра импульсной характеристики. Окончательно выражение для КЧХ ЦФ с импульсной характеристикой, показанной на рис. 1, можно записать в следующем виде
, (4) где , , (5) .
Т.е. комплексно-частотная характеристика состоит из АЧХ в виде четной функции и ФЧХ в виде нечетной линейной функции (рис. 2). Следует иметь в виду, что номера отсчетов дискретных функций и подчиняются соотношению , в котором слева номера отсчетов функции , а справа функции . Это соотношение легко установить с помощью рисунка 1 или с помощью следующей таблицы, составленной согласно рисунку:
-
…
-1
0
1
…
L-1
L
0
1
…
L-1
L
L+1
…
N-1
N-1
Рис. 2. АЧХ и ФЧХ КИХ-фильтра с зеркально симметричной импульсной характеристикой и нечетным
