Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
267.doc
Скачиваний:
11
Добавлен:
30.04.2022
Размер:
1.72 Mб
Скачать

ФГБОУВПО «Воронежский государственный

технический университет»

П.Л. Савинский

Основы ЦИФРОВОЙ

ОБРАБОТКИ СИГНАЛОВ

Утверждено Редакционно-издательским советом

университета в качестве учебного пособия

Воронеж 2011

УДК 681.3078

Савинский П.Л. Основы цифровой обработки сигналов: учеб. пособие / П.Л. Савинский. Воронеж: ФГБОУВПО «Воронежский государственный технический университет», Воронеж, 2011. 97 с.

Учебное пособие содержит полный комплект учебно-методических материалов.

Издание соответствует требованиям Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по направлению 210300 "Радиотехника", специальности 210302 "Радиотехника", дисциплине специализации "Основы цифровой обработки сигналов", а также издание соответствует требованиям Федерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по направлению 210400.62 "Радиотехника" дисциплины "Цифровая обработка сигналов" и специальности 210601 "Радиотехнические системы и комплексы" дисциплины "Цифровая обработка сигналов".

Предназначено для студентов второго курса очной формы обучения с нормативным сроком обучения, а также для бакалавров, аспирантов и соискателей соответствующих специальностей.

Учебное пособие подготовлено в электронном виде в текстовом редакторе MS Word 2007 и содержится в файле ОЦОС.docx.

Табл. 1. Ил. 21. Библиогр.: 21 назв.

Рецензенты: ОАО «Концерн «Созвездие»

(канд. техн. наук, доц. Р.В. Семенов);

канд. техн. наук, доц. Г.А. Остапенко

 Савинский П.Л., 2011

 Оформление. ФГБОУВПО «Воронежский государственный технический университет», 2011

В ведение

Бурное развитие в последнее время нового направления – теории цифровой обработки сигналов (ЦОС) и её активное использование во многих областях науки и техники обуславливает решение актуальных проблем, связанных в первую очередь, с анализом, синтезом и схемотехническим проектированием цифровых фильтров.

Появление и активное использование в последнее время серийных программируемых логических интегральных схем (ПЛИС) и цифровых процессоров обработки сигналов (ЦПОС), способствуют дальнейшему развитию и широкому практическому использованию методов ЦОС. Методы и техника обработки цифровых сигналов в настоящее время занимают ведущие позиции при разработке контрольно-измерительной и радиоэлектронной аппаратуры, в том числе бытового назначения, радио- и гидролокационных систем, систем связи и управления.

Одной их актуальных проблем ЦОС, имеющей широкое прикладное значение, является поиск эффективных методов построения цифровых полосовых фильтров и их наборов – систем частотной селекции сигналов. С появлением на рынке микропроцессорной техники процессоров обработки сигналов и серийных интегральных схем с программируемой логикой, ориентированных на высокоэффективную реализацию алгоритмов и методов ЦОС для систем, работающих в реальном масштабе времени, проблема оптимального проектирования цифровых фильтров приобрела особое значение и потребовала формулировки новых критериев задачи оптимального синтеза. Одним из основных критериев при оптимальном проектировании цифровых фильтров является выбор эффективной структуры, при которой число операций умножения минимизируется или отсутствует совсем, а также определение оптимальных значений параметров (например, вектора коэффициентов фильтра) в рамках выбранной структуры. Минимизация или полный отказ от операций умножения связан с тем, что реализация операции умножения, всегда требует наибольших затрат времени или оборудования. Так, к примеру, если в качестве элементной базы для цифровых фильтров выбраны ПЛИС, то реализация одной операции умножения потребует не менее двенадцати вентилей, в зависимости от разрядности операнда. Другим основным критерием при проектировании цифровых фильтров является требование к линейности их фазо-частотной характеристики, что может быть удовлетворено при выборе в качестве класса проектируемых фильтров нерекурсивных цифровых фильтров или фильтров с конечной импульсной характеристикой.

Таким образом, проектирование нерекурсивных цифровых фильтров без умножителей является актуальной темой. Целью данного учебного пособия является исследование и разработка методов проектирования нерекурсивного цифрового фильтра (НЦФ) без умножителей с линейной фазо-частотной характеристикой (ФЧХ). Для этой цели в пособии излагаются следующие вопросы: выбор оптимальной структуры цифрового фильтра, определение оптимальных значений параметров в рамках выбранной структуры на основе оптимизации его частотных характеристик.

Также в пособии рассмотрен многокритериальный подход к проектированию цифровых фильтров, с использованием критериев, которые связаны с требованиями к амплитудно-частотной характеристике (АЧХ) фильтра, объёму вычислительных затрат при реализации фильтра в рамках выбранной элементной базы, быстродействию.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]