ОТЧЕТ_1_2ч

3.4. Результаты экспериментального исследования

Рис. ИХ-1 ( )	Рис. ИХ-2 ( )
Рис. АЧХ-1 ( )	Рис. АЧХ-2 ( )
Рис. ФЧХ-1 ( )	Рис. ФЧХ-2 ( )
Рис. ИХ-3 ( )	Рис. ИХ-4 ( )
Рис. АЧХ-3 ( )	Рис. АЧХ-4 ( )
Рис. ФЧХ-3 ( )	Рис. ФЧХ-4 ( )
Рис. ИХ-5 ( )	Рис. ИХ-6 ( )
Рис. АЧХ-5 ( )	Рис. АЧХ-6 ( )
Рис. ФЧХ-5 ( )	Рис. ФЧХ-6 ( )

4. Детальные выводы по работе

4.1. Анализ устойчивости

Фильтры без рекурсии являются устойчивыми из-за их способности ограничить реакцию на ограниченное воздействие при любых начальных условиях и из-за отсутствия обратной связи в линейных цепях.

4.2. Классификация фильтров

Вид фильтра определяется по характеру локализации АЧХ в рабочем диапазоне частот. Следовательно, подаваемый сигнал не должен иметь ширину полосы, выходящую за пределы рабочего диапазона, если условие не выполняется, то надо повысить частоту дискретизации, соответственно возрастет и частота Найквиста, что обеспечит выполнение условия.

ЦФ с АЧХ называется ФНЧ, если центральная частота ЦФ принадлежит диапазону .

ЦФ с АЧХ называется ПФ, если центральная частота ЦФ принадлежит диапазону .

ЦФ с АЧХ называется ФВЧ, если центральная частота ЦФ принадлежит диапазону .

ЦФ с АЧХ называется РФ, если его дополняющая АЧХ описывает ПФ.

Фильтры, полученные в результате выполнения лабораторной работы:

Фильтр №1: ФНЧ 1-го порядка ( )

Фильтр №2: ФВЧ 1-го порядка ( )

Фильтр №3: ФНЧ 2-го порядка ( )

Фильтр №4: ФВЧ 2-го порядка ( )

Фильтр №5: РФ 2-го порядка ( )

Фильтр №6: ПФ 2-го порядка ( )

4.3. Анализ поведения АЧХ

Нерекурсивные ЦФ 1-го порядка имеют меньшую крутизну АЧХ, чем нерекурсивные ЦФ 2-го порядка. У ФВЧ 1-го порядка крутизна АЧХ (фильтр №2) меньше, чем у ФВЧ 2-го порядка (фильтр №4).

Сравнение ФНЧ 1-го порядка (фильтр №1) и ФНЧ 2-го порядка (фильтр №3):

1. полоса пропускания ФНЧ 2-го порядка (1800 Гц) меньше полосы пропускания ФНЧ 1-го порядка (2000 Гц);

2. крутизна ФНЧ 1-го порядка ,больше чем крутизна ФНЧ 2-го порядка , следовательно добротность ФНЧ 1-ого порядка больше;

3. пульсации присутствуют как в полосе пропускания, так и за ее пределами.

Сравнение ФВЧ 1-го порядка (фильтр №2) и ФВЧ 2-го порядка (фильтр №4):

1. полоса пропускания ФВЧ 2-го порядка (1800 Гц) меньше полосы пропускания ФВЧ 1-го порядка (1900 Гц);

2. крутизна ФВЧ 1-го порядка меньше чем крутизна ФВЧ 2-го порядка , следовательно добротность ФВЧ 2-го порядка больше;

3. пульсации присутствуют как в полосе пропускания, так и за ее пределами.

4.4. Недостатки и преимущества исследуемых фильтров

Недостатки нерекурсивных фильтров:

• необходим высокий (несколько сотен или даже тысяч) порядок фильтров для обеспечения приемлемой АЧХ

• линии задержки увеличиваются с числом порядка фильтра

Преимущества нерекурсивных фильтров:

• простота теоретического анализа — существует несколько хорошо известных и апробированных методик расчёта фильтров;

• наглядная связь коэффициентов фильтра с отсчётами его импульсной переходной характеристики; 

• простота практической реализации;

• устойчивость фильтра; 

• линейность фазовой характеристики (при условии симметричности фильтра), позволяющая уменьшить искажения фронтов импульсных сигналов — поэтому такие фильтры широко применяются в телекоммуникационных системах. 

Также к преимуществам нерекурсивных фильтров без умножителей можно отнести уменьшенную величину программно-аппаратных затрат при их реализации, так как в их структурных компонентах отсутствуют умножители.