- •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 зеркальной симметрией и четным n.
Функция hk зеркально симметрична относительно ординаты k=L; функция gk зеркально симметрична относительно оси ординат, hk=gk+L+0.5, N - четное (рис.3 ).
Число L будет составлять целое число шагов и плюс полшага. Найдем спектр функции gk; ее конкретные значения g0.5=g-0.5 удалены от начала координат на 1/2 шага (по времени на T/2 ), значения g1.5=g-1.5 на 3/2 шага (на 3T/2 ) и т.д.
Рис.3. Графики вспомогательной функции и импульсной характеристики
Спектр функции gk можно определить как ряд Фурье, не содержащий постоянную составляющую, по формуле
.
Так
как
,
и
,
то после замен можно записать
.
Спектр
состоит из четных комплексных гармоник,
периоды которых кратны Ω=π/2T.
Периоды гармонических составляющих, в
данном случае частотных, уменьшены по
сравнению с предыдущей функцией в 2
раза, так как первый отсчет имеет номер
k=0.5. Спектр представляет
действительную функцию, симметричную
относительно точки на оси частот с
координатой π/T (рис.4). КЧХ
ЦФ определяется как спектр функции hk,
запаздывающей по отношению к gk
на величину LT, уже известным
выражением
.
АЧХ
ЦФ – это
,
(6)
а
фазовая функция
(7)
линейна
и определяется аргументом КЧХ
.
Рис.4. АЧХ и ФЧХ КИХ-фильтра с зеркально симметричной импульсной характеристикой и четным N
Перерасчет номеров можно произвести при помощи рисунка 4 или таблицы с учетом того, что hk по отношению к gk равно L:
|
|
|
… |
-1.5 |
-0.5 |
0.5 |
1.5 |
… |
L-1 |
L |
|
0 |
1 |
… |
L-1.5 |
L-0.5 |
L+0.5 |
L+1.5 |
… |
N-1 |
N-1 |
Трансверсальные цф. Характеристики цф, имеющих импульсные характеристики с центральной симметрией и нечетным n.
Функция центрально симметрична относительно точки (антисимметрична), функция центрально симметрична относительно начала координат, число - нечетное. Графики функции показаны на рис.5.
Рис.5. Графики вспомогательной функции и импульсной характеристики
Равноудаленные
от координаты значения
и
равны между собой по абсолютной величине,
но имеют разные знаки, т.е.,
.
Спектр равен
.
После
замены
получим
.
В результате получен мнимый спектр, содержащий синусоидальные составляющие с периодами, кратными Ω=2π/T. Этот спектр представляет центрально симметричную функцию
КЧХ ЦФ может быть получена как спектр функции с учетом запаздывания:
,
Здесь
(8)
- АЧХ фильтра,
(9)
- ФЧХ фильтра.
Рис.6. АЧХ и ФЧХ КИХ-фильтра с центрально симметричной импульсной характеристикой и нечетным
Начальная
фаза π/2 в аргументе показательной
функции образовалась в результате
освобождения от мнимого множителя
.
Имеет место равенство
с помощью которого можно мнимую единицу
в качестве множителя перевести в аргумент
показательной функции.
График функции показан на рис.6
