Радиотехнические цепи и сигналы. Дискретная обработка сигналов и цифровая фильтрация
.pdf30
•Расчетипосимпульснойроениепереходнойхарактеристик ТЦФиРЦФ,синтезированныхметодомИИХ
3.6Синтез рекурсивных цифильтровровыхпоклассическому НЧ-прототипу
3.6.1 |
Синтезцифровыхильтров |
БаттервортаилиЧебышева |
методом |
|
билинейного Z-преобразования |
|
|
• |
Расчет классическогоФНЧ |
-прототипа |
|
•РасчетрекурсивногоцифровогоильтраРЦФ()методом билинейного Z-преобразования
• |
Построениеуктурн |
|
ой схемы РЦФ |
|
|
• |
Составление алгоритмаработы |
РЦФ |
|
||
• |
РасчетипосчастотныхроениехарактеристикАЧХ( ФЧХ) |
|
|
Z-преобразования |
|
|
РЦФ,синтезированногометодомбилинейного |
|
|
||
• Расчетипосимпульснойроениепереходнойхарактеристик |
|
Z-преобразования |
|||
|
РЦФ,синтезированногометодомбилинейного |
|
|
||
3.6.2 |
Синтезцифровыхильтров |
|
|
БаттервортаилиЧебышева |
методом |
|
инвариантностиимпул |
|
ьснойхарактеристикиИИХ() |
|
|
• |
Расчет классическогоФНЧ |
|
-прототипа |
|
|
• |
РасчетрекурсивногоцифровогоильтраРЦФ()методомИИХ |
|
|
|
|
• |
Построениеуктурн |
|
ой схемы РЦФ |
|
|
• |
Составление алгоритмаработы |
РЦФ |
|
||
• |
РасчетипосчастотныхроениехарактеристикАЧХ( ФЧХ) |
|
|
|
|
|
РЦФ,синтезирова |
нногометодомИИХ |
|
||
• |
Расчетипосимпульснойроениепереходнойхарактеристик |
|
|
||
|
РЦФ,синтезированногометодом |
|
ИИХ |
|
|
3.7 Синтезтрансверсальныхцифильровыхмеоконныходомров |
|
|
|
||
функций |
|
|
|
|
|
• |
Расчёт трансверсальногоцифрового |
фильтраметодомчастотной |
|||
|
выборкиилиметодом |
|
взвешивания |
|
|
•ОпределениеимпульснойхарактеристикиТЦФ
•Выборподходящейфункцииокна
• Расчётсглаженнойимпульснойхарактеристики |
ТЦФ |
•Расчетипосчастороение тныххарактеристикАЧХ( ФЧХ) ТЦФ,синтезирметодомокфуванногоыхкций
4 Указанияпооформлен июкуработысовой
Впояснительнуюзапискудолженвойтиследующийматериал: 1)заданиеккурсовойаботе; 2)разделы,содержащиедискретпредстнсигналаоеализвление
|
31 |
|
|
|
вовременнойичастотнойобласти,подробныйрасчетцифровогоиль |
|
|
|
тра |
вс оответствиинастоящимиметодическиуказаниями. В |
|
|
|
|
пояснительнуюзапискунеобходимовключитьрядиллюс |
|
|
|
траций: |
• грамплитудногофикспектра |
|
|
|
входногонепрерывного |
|
|
|||
|
X (ω) |
|
||
сигнала,построеннсогласнотреб. ваниямго |
1.1; |
|||
• графическоезображениепоследоваотсчетовельности |
|
|
|
x(nTд) |
входногосигнала; |
|
|
|
|
•изображенспектральнойплотностид скретизированного сигнала;
•схемыреалинтеззацфиильтровпряруе(имуюых каноническую);
• |
построенныевобщихкоординатныхосяхграф |
|
икиАЧХ |
|
цифровыхильтровАЧХаналог |
овогофильтра |
-прототипа; |
• |
графическиеизображимпульснойния |
|
ипереходной |
характеристик цифровогофильтра;
|
3)списокиспользуемыхисточников. |
|
|
|
|
||||
|
Куработасоваяоф |
ормляетсявсоответствииОСТУСУР6.1 |
|
|
-97*. |
||||
|
Списисполк |
|
|
ьзуемыхисточников |
|
|
|
||
1. |
КаратаеваН.А. |
Радиотехцеписигналы. ические |
|
Дискретная |
|||||
|
обработкасигналовцифильтрацияровая:Учебноепособие. |
|
|
– Томск: |
|||||
|
Томгосударкийуниверссистемуправлениятвенныйтет |
|
|
|
|
||||
|
радиоэлектроникиТУСУР( ), 2007. |
– 240с. |
|
|
|
||||
2. |
ГоноровскийИ.С.Радиотехцеписигналы. ические |
|
- 4-еизд.перераб, . |
||||||
|
идоп. |
– М.Радио: связь, 1986. |
– 512с. |
|
|
|
|||
3. |
БаскаковС.И.Радиотехцеписигналы. ические |
|
|
- 2-еизд.перераб, .и |
|
||||
|
доп. |
– М.Высш: .шк, 1988. |
– 448с. |
|
|
|
|||
4. |
ХеммингР.В.Цифильтрыровые.Пер.сангл.П/ |
|
|
|
одред.А.М. |
|
|||
|
Трахтмана. |
– М.Сов:.Радио, 1980. |
– 224с. |
|
|
|
|||
5. |
ГольденбергЛ.М.М, |
атюшкинБ.Д.Поляк, М.Н.Цифроваяобработка |
|
|
|
||||
|
сигналов:Справочник. |
– М:Радиосвязь, 1985. |
|
– 312с. |
|
||||
6. |
РабинерЛ.Гоулд, Б.Теоприцифровойменениеяобработки |
|
|
|
|
||||
|
сигналов. |
– М.М: |
ир, 1978. |
– 848с. |
|
|
|
||
7. |
ЛэмГ.Аналоговыеицифровыеильтры.Расчетреализация.Пер.с |
|
|
|
|
||||
|
англ.В.Л.Левина,М.Н.М И.кшисаИ.ТеплюкаПод/ред.И.Н. |
|
|
|
|
||||
|
Теплюка. |
– М.Мир: , 1982. |
– 592с. |
|
|
|
|||
8. |
КарниШ.Теорияцепей.Анализсинтез. |
|
|
– М.Связь: , 1973. |
|
||||
9. |
ЯнкеЕ.Эм, |
|
деФ.Леш, Ф.Специальныефункции. |
|
– М.Наука: , 1977. |
|
|||
10. АйфичерЭ. |
,ЭммануилС.Джервис, .Барри, У. |
|
|
Цифроваяобработка |
|
||||
|
сигналов: |
|
практическийподход, 2 |
-еиздание.: |
Пер.сангл. |
– М.: |
|||
|
ИздательскийдомВильямс« », 2004 |
. – 992с.: |
– Парал.тит.англ. |
|
|||||
ISBN 5-8459-0710-1рус.() |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
32 |
|
|
|
11. ЛитюкВ.И.Литюк, .В.Методыцифрмновгопроцессорной |
|
|
|
|
|||
обработкиансамблейрадиосигналов. |
|
– М.СОЛОН: |
-ПРЕСС, 2007. |
– 592 |
|||
с.ил:. |
– (СерияБиблиотека« инженера») |
|
|
|
|
||
ISBN 5-98003-303-3 |
|
|
|
|
|
||
12. СергиенкоА.Б.Цифробработкасигнавая:Учебникдлявуов |
|
|
|
зов. 2 |
-е |
||
изд. |
– С.П: ,итерб2006. |
– 751с.ил:. |
|
|
|
|
|
ISBN 5-469-00816-9 |
|
|
|
|
|
||
13. Основыцифровойобработкисигналов:КурслекцийА/.И.Солонина, |
|
|
|
|
|||
Д.А.Улахович,С.М.Арбузов,Е.Б.СоловьеваИзд/. 2 |
|
|
|
-еиспр. |
|
||
перераб. |
– СПб.БХВ: |
- Петербург, 2005. |
– 768с.ил:. |
|
|
|
|
ISBN 5-94157-604-8 |
|
|
|
|
|
||
14. КаратаеваН.А.Платонов, А.В.Филиппов, К.Н.Компьютернаясистема |
|
|
|
|
|||
визуализациирезультатовмоделрекурсивныхрования |
|
|
|
|
|||
трансверсальныхцифровыхильтровразличногоназначения |
|
|
– |
М.: |
|||
ВНТИЦ, 2008. |
- №50200800875Свидетельство№10433об ( |
|
|
траслевой |
|||
регистразвОтрас« боткициифондеалгоевомипритмов»ограмм от25Москва.04.).2008
Приложение. Примервыполненнойкуработысовой
33 |
|
П1 Титульный лист |
|
МинистерствообразованраукиРоссийскойФедерациия |
|
Томгосударственныйкийуниверситет |
системуправления |
радиоэлектроникиТУСУР( ) |
|
КафедрателекиосновммуникацрадиотехникиТОР() й |
|
КуработасоваяподисциплинеРадиотехнические« цепи
сигналы»
ДИСКРЕТНАЯОБРАБОТКАСИГНАЛОВЦИФРОВАЯ ФИЛЬТРАЦИЯ
Выполнил: студент |
гр. з-161 |
Д.А. |
Иванов_______ |
«___» _________ 2012 г.
Проверил: профессоркаф.ТОР Н.А.Каратаева _______
«___» _________ 2012 г.
Томск
2012
34
П2 Содержание
1.Введение
2.Спектральныйанализаналосигналаового
2.1.Исходданные
2.2. Разложениесигналат |
иповыесоставляющие |
2.3.Нахожденспектральнойплотностигнала
2.4.Построениепектральнойплотностисигнала
2.4.1.Амплитудно-частотнаяхарактеристика
2.4.2.Фазочастотнаяхарактеристика
2.5.НахкоэффициждениекомплрядаФурьентовксного
2.6. Поспектраениеоэффициентовкомпл |
ексногорядаФурье |
2.6.1.СпемодулейктроэффицикомплрядаФурьентовксного
2.6.2.СпектрфазкоэффицикомплрядаФурьентовксного
2.7.Нахождшириспектрасигныие ла
2.8.ВосстаигналаусечёновлерядомФурьениеым
3.Спектральныйанализаналоговогофильтра
3.1.Исходданные
3.2.Нахождепередфункцииаточнойналоговогоиефильтра
3.3.Построениечастотныххар ктеристикналоговогофильтра
3.3.1.Амплитудно-частотнаяхарактеристика
3.3.2.Фазочастотнаяхарактеристика
3.4.Нахождвремхаренаиеналоговогоктеристикыхфильтра
3.5. Построениевременныххарактер |
истиканалоговогофильтра |
3.5.1.Импульснаяхарактеристика
3.5.2.Переходнаяхарактеристика
3.6.Нахожденоткликааналоговогофильтрасигне
3.7.Посоткликароенаналоговогоф ельтрасигн
4.Спектральныйанализдискретногосигнала
4.1.Дискретизацияисходсигногоала
4.2.Разложениедискретнсигналатипсоставляющиеговые
35
4.3.Нахожденспектральнойплотностискретногосигнала
4.4.Построениепектральнойплотностидискретногосигнала
4.4.1.Амплитудно-частотнаяхарактеристика
4.4.2.Фазочастотнаяхарактеристика
4.5. Нахкомплексныхждениекоэффициентов |
ДПФ |
4.6.ПоспектраениеомплексныхкоэффициентовДПФ
4.6.1.СпемодулейктромплексныхкоэффициентовДПФ
4.6.2.СпектрфазкомплексныхкоэффициентовДПФ
4.7.Восстананалосигналавлениеового
4.7.1.ВосспомтантеоремыКотельниковавлщьюние
4.7.2.ВосстановлениепоФурье
5.Спектральныйанализцифровогоильтра
5.1.Дискретизимпульснойхарааналоговогоктерцияфильтрастики
5.2.РасчТЦФметИИХодом
5.2.1.НахождесистемнойфункцииТЦФие
5.2.2.ПостроениечастотныххарактеристикТЦФ
5.2.2.1.Амплитудно-частотнаяхарактеристика
5.2.2.2.Фазочастотнаяхарактеристика
5.3.РасчетРЦ ФметодомИИХ
5.3.1.НахождесистемнойфункцииРЦФие
5.3.2.ПостроениечастотныххарактеристикРЦФ
5.3.2.1.Амплитудно-частотнаяхарактеристика
5.3.2.2.Фазочастотнаяхарактеристика
5.4. РасчРЦФметбилинейногоодом |
Z-преобразования |
5.4.1. НахождесистемнойфункцииРЦФие |
|
5.4.2. Построениечастотныххар |
актеристикРЦФ |
5.4.2.1.Амплитудно-частотнаяхарактеристика
5.4.2.2.Фазочастотнаяхарактеристика
5.5.РасчетотклЦФнадискретныйкасигнал
36
6.СинтезцифровогополосовогофильтраЧебышева
6.1.Анализисходданных
6.2.АнализаналоговогофильтраЧебышева
6.3. СинтезцифровогоильтраЧебыше |
ва |
6.4. Проверкарезультараспомчёкомпьютернойвщью
системы
37
П3 Введение
Однимизновыхперспективныхнапрасовременнойл ний
обрадиосботкиявляетсяцигнароваяфи.Вееьтрацияснове лежитпреобразованалогсигноавыхследовательностниелов обработкаэтойпоследовцифровыхычислительныхательности устройствах.
Применениеврадиоэлцифрильтктроткрываетвойникеации дополнительныевозмприобработкежноссигналов.Вчастнос,могути бытьреализованысложныеалгоритмыфильтрац методамиврядеслучаеввообщенеудаетсяосуществить.Сдругой стороны,возможенсинтезцифровойормеаналоговизвестных радиотехническустройствразличногофункциональногоназначения,х
именнофильтров,преобразчастователей Куработасоваяизстоитпчастейти:
— Перваячастьпредстсобойанализналовляетсигнала, ового нахождениеегоспект,разложениев Фурьеяд,нахождение необходимойполосыпропусканаласвязи,пооторомусиягнал пройдетбез значительныхискажений;
—Втораячастьсодержфильтрааналаналоговогоиз
нахождениеанализегочастотныхвременныххарактеристик,для последующегоиспользованияихприсинтезецифровыхильтров;
—Третьячастьпредставляетсобойнахождениеми количествастепенейсвободыдляописаниязадансигналав ого дискретнойформе,анализвыборкисигнала,нахождениеегоспектра помощью Z-преобразова,нахождекомплексныхкоэффициентовния
дискпреобразовтногоФурье,восстсигнаановлениеия использтеоремыК тельниковаваниемпоФурье.
—Вчетвертойчастипоаналоговымфильтрам инвариантнойимпульснойхарактеристикиметодомбилинейного преобразованиярассчитытрансрекураютерсафисльяивнтрныее
ьчисел
ии,которыеаналоговыми
ты,детекторови.п.
-прототипа,
нимального
лас
-протометодоипам
Z-
38
поаналогов омуфильтру -прототипу,находоткликц фтсяровыхильтров надискретныйсигнал.
— Впятойпоследнейчанализируестианалоговыйфильтрся Чебышева,удовлетворяющийзаданнымпараметрам,поего
характерсинтезиц стфир, овойльуекамтрся а такжеметодом дискретсверткинойаходитсяоткликполученногофильтрана дискретныйсигнал.
|
|
|
39 |
|
П4 Спектральныйанализаналоговогосигнала |
|
|||
Известныследующиеисходдан: ные |
|
|
||
— E = 8Â входноенапряжение; |
|
|||
— Tîñ = 2.4ìñ |
период писаниясигнала; |
|
||
— t1 = 800 ìêñ |
третьпериодаописасигналаия |
; |
||
— ω0 = |
2π |
циклическаячасигнтотала |
. |
|
|
||||
Tîñ |
|
|
||
Времпредставленналооесигданаоврис.1,олаиесьго абсцисс
|
s(t) 1416 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
12 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
0.5 |
2 |
0 |
0.5 |
1 |
1.5 |
2 |
2.5 |
3 |
3.5 |
4 |
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
t |
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
t1 |
|
|
8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
12 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
14 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
16 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рисунок1 |
– Времпредстнное |
|
авлениеаналоговогосигналасложной |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
формы |
|
|
|
|
|
Разложениесигналатиповыесоставляющие
Дляупрощениянахожденияспектральнойплотностипомощью
преобразовЛаплас,исходяизвременногоапредставниясигнала, ения
разлегнатипожимсоставляющиевые,включ |
ающиесявопределенный |
момвр.еДлянтмениэиспользуемогоединичнуюфункциювключения
σ (t).