6. Проверка разработанного фильтра

Далее необходимо проверить работу фильтра. Для проверки подается дельта-импульс (сигнал, у которого первое значение является максимальным – 32767, а остальные 79 значений являются нулями).

Рисунок 9 - Результат обработки дельта-импульса с помощью КИХ-фильтра (сверху - сигнал до обработки, снизу - после обработки)

Далее необходимо подать сигнал 500 Гц, сгенерированный в программе CoolEdit96, изображенный на рис. 10.

Рисунок 10 - Синусоидальный сигнал 500 Гц на входе фильтра

После отработки программы на выходе фильтра был получен сигнал, изображенный на рис. 11:

Рисунок 11 – Синусоидальный сигнал 500 Гц на выходе фильтра

Далее необходимо подать сигнал 400 Гц, сгенерированный в программе CoolEdit96, изображенный на рис. 12.

Рисунок 12 - Синусоидальный сигнал 400 Гц на входе фильтра

После отработки программы на выходе фильтра был получен сигнал, изображенный на рис. 13:

Рисунок 13 – Синусоидальный сигнал 400 Гц на выходе фильтра

Далее необходимо подать сигнал 600 Гц, сгенерированный в программе CoolEdit96, изображенный на рис. 14.

Рисунок 14 - Синусоидальный сигнал 600 Гц на входе фильтра

После отработки программы на выходе фильтра был получен сигнал, изображенный на рис. 15:

Рисунок 15 – Синусоидальный сигнал 600 Гц на выходе фильтра

Далее необходимо подать сигнал 1000 Гц, сгенерированный в программе CoolEdit96, изображенный на рис. 16.

Рисунок 16 - Синусоидальный сигнал на 1000 Гц входе фильтра

После отработки программы на выходе фильтра был получен сигнал, изображенный на рис. 17:

Рисунок 17 – Синусоидальный сигнал 1000 Гц на выходе фильтра

Далее необходимо подать сигнал 1200 Гц, сгенерированный в программе CoolEdit96, изображенный на рис. 18.

Рисунок 18 - Синусоидальный сигнал 1200 Гц на входе фильтра

После отработки программы на выходе фильтра был получен сигнал, изображенный на рис. 19:

Рисунок 19 – Синусоидальный сигнал 1200 Гц на выходе фильтра

Далее необходимо подать сигнал 2000 Гц, сгенерированный в программе CoolEdit96, изображенный на рис. 20.

Рисунок 20 - Синусоидальный сигнал 2000 Гц на входе фильтра

После отработки программы на выходе фильтра был получен сигнал, изображенный на рис. 21:

Рисунок 21 – Синусоидальный сигнал 2000 Гц на выходе фильтра

Далее необходимо подать сигнал 2400 Гц, сгенерированный в программе CoolEdit96, изображенный на рис. 22.

Рисунок 22 - Синусоидальный сигнал 2400 Гц на входе фильтра

После отработки программы на выходе фильтра был получен сигнал, изображенный на рис. 23:

Рисунок 23 – Синусоидальный сигнал 2400 Гц на выходе фильтра

Далее необходимо подать сигнал 2800 Гц, сгенерированный в программе CoolEdit96, изображенный на рис. 24.

Рисунок 24 - Синусоидальный сигнал 2800 Гц на входе фильтра

После отработки программы на выходе фильтра был получен сигнал, изображенный на рис. 25:

Рисунок 25 – Синусоидальный сигнал 2800 Гц на выходе фильтра

7.Оценка влияния эффекта Гиббса.

Переходная область расположена примерно в диапазоне 400…600 Гц. Наиболее резкие изменения наблюдаются около 500–550 Гц, что делает эти частоты подходящими для оценки эффекта Гиббса. Дополнительно был сгенерирован сигнал 550 Гц. Оба сигнала были пропущены через КИХ-фильтр, а затем проанализированы с помощью программы CoolEdit96. На рисунке 26 представлены временные диаграммы сигналов после фильтрации. Основная амплитуда у сигнала 550 Гц ниже.

Рисунок 26 – Сигналы на выходе из КИХ-фильтра (слева – 500 Гц, справа– 550 Гц)

Рисунок 27 - Анализ сигнала CoolEdit96 (500 Гц -слева, 550 Гц - справа)

На рисунке 27 показан спад основной частоты, который заметно сильнее, что подтверждает работу фильтра в зоне подавления.

Вывод: подтверждено влияние эффекта Гиббса при прохождении синусоидальных сигналов через цифровой КИХ-фильтр. На частотах, расположенных в переходной зоне фильтра (500–550 Гц), наблюдаются искажение амплитуды выходных сигналов, а также различное поведение даже при малом изменении входной частоты.