- •Лекция 3
- •1Фильтрация цели:
- •Сигналы
- •Фильтрация
- •Аналоговые фильтры
- •Пульсации
- •Требования к характеристикам фильтра:
- •Линейная и нелинейная фчх
- •Фильтр нижних частот
- •Ачх в дБ и частота в декадах
- •Частота среза
- •Полоса пропускания, полоса задерживания и переходная полоса
- •Практически используемые аналоговые фильтры
- •Фильтр Баттерворта
- •Фильтр Чебышева
- •Фильтры Бесселя
- •Пакеты программ для проектирования фильтров
- •Работа фильтра на практике
- •Аппарат
- •Взвешенная -функция
- •Входной сигнал фильтра как последовательность взвешенных -функций
- •Импульсная характеристика фильтра
- •Фильтр с конечной импульсной характеристикой (ких-фильтр)
- •Сложный ких-фильтр
- •Фильтры с бесконечной импульсной характеристикой (бих-фильтры)
- •Преимущества цифровых фильтров
- •Почему для реализации цифровых фильтров используют цпос?
- •Шум в цифровых фильтрах
- •Квантование сигнала
- •Квантование коэффициентов
- •Усечение
- •Внутреннее переполнение
- •Ограничение динамического диапазона
- •Автоматизация проектирования
- •Процесс проектирования
- •Цпос для цифровых фильтров
- •Литература
Цпос для цифровых фильтров
ЦПОС разработаны специально для таких приложений как цифровые фильтры. Поскольку ЦПОС наилучшим образом приспособлены к выполнению одноцикловых операций умножения с накоплением, они наиболее пригодны для реализации цифровых фильтров.
Литература
Ahmed, H. and Spreadbury, P. J. [1978]. Electronics for Engineers, Cambridge University Press, Cambridge, UK
Bateman, A. and Yates, W. [1988]. Digital Signal Processing Design, Pitman Publishing, London, UK
Chu, S. and Burrus, C. S. [Nov 1984]. “Multirate Filter Design Using Comb Filters,” IEEE Transactions on Circuits and Systems, Vol CAS-31, No 11, pp. 913-924
Cowan, C. F. N. and Grant, P. M. [1985]. Adaptive Filters, Prentice-Hall, Englewood Cliffs, NJ
Hamming, R. W. [1989]. Digital Filters, Prentice-Hall, Englewood Cliffs, NJ
Haykin, Simon. [1991]. Adaptive Filter Theory, Prentice-Hall, Englewood Cliffs, NJ
Jackson, L. B. [1989]. Digital Filters and Signal Processing, Second Edition, Kluwer Academic Publishers, Norwell, MA
Jury, E. I. [1964]. Theory and Application of the Z-Transform Method, John Wiley, New York
Oppenheim, A. V. and Schafer, R. W. [1975 and 1988]. Digital Signal Processing, Prentice-Hall , Englewood Cliffs, NJ
Papamichalis, Panos (ed.) [1991]. Digital Signal Processing with the TMS320 Family, Volume 3, Prentice-Hall, Englewood Cliffs, NJ
Parks, T. W. and Burrus, C. S. [1987]. Digital Filter Design, Wiley and Sons, New York
Treichler, J. R.; Johnson, C. R. and Larimore, M. G. [1987]. Theory and Design of Adaptive Filters, Wiley and Sons, New York
Zaks, R. [1981]. From Chips to Systems, Sybex, California
Дополнительная литература
Оппенгейм А. В., Шафер Р. В. Цифровая обработка сигналов: Пер. с англ./Под ред. С. Я. Шаца. – М.: Связь, 1979.
)
Напомним, что отношение двух частот 1
и 2
называется декадой, если
.
Это означает, что одной декаде
соответствует отношение частот 10, двум
декадам – 100 и т.д. Прим. ред.
)
Групповое время прохождения определяется
формулой ГВП =
.
) Стоит напомнить, что у фильтров Баттерворта пульсации в полосе пропускания отсутствуют. Прим. ред.
) На самом деле пульсациями у фильтра Чебышева можно управлять, выбирая их величину по желанию. При этом уменьшение пульсаций приводит к уменьшению крутизны спада. Чтобы сохранить крутизну при малых пульсациях приходится увеличивать порядок фильтра . Прим. ред.
) Следует подчеркнуть, что площадь -функции равна единице. Прим. ред.
) При определении импульсной характеристики следует иметь в виду, что начальные условия фильтра предполагаются нулевыми. Это означает, что до нулевого момента времени на фильтр сигналы не подавались. Кроме того, приведенное определение характерно для аналоговых цепей. Его распространение на устройства ЦОС требует оговорок. Обычно в ЦОС импульсная характеристика определяется как реакция цифровой цепи на единичный цифровой импульс при нулевых начальных условиях. Прим. ред.
) См. сноску на с. 3-17.
) Одной из отечественных программ расчета, проектирования и моделирования цифровых фильтров является программа FD-2, разработанная в Центре ЦОС ГУТ им. проф. М. А. Бонч-Бруевича, которая уже несколько лет успешно используется в учебном процессе, научных исследованиях и инженерных разработках. Прим. ред.
) Помимо упомянутого следует задать требования к неравномерности АЧХ в полосе пропускания и уровню подавления в полосе задерживания. Дополнительно могут быть заданы требования к иным характеристикам и параметрам фильтра. Прим. ред.
ЛЕКЦИЯ
3 3-
