СИНТЕЗ ЦИФРОВЫХ ФИЛЬТРОВ СРЕДСТВАМИ MATLAB 1
Оглавление 1
1. Цель работы 3
2. Исходные данные 3
3. Задание 3
3.1. Синтез КИХ-фильтра методом окон с использованием окна Кайзера 3
3.2. Анализ характеристик КИХ-фильтра, синтезированного методом окон 6
3.3. Синтез оптимального КИХ-фильтра методом чебышевской аппроксимации 6
3.4. Синтез БИХ-фильтров методом билинейного Z-преобразования 8
3.5. Анализ характеристик БИХ-фильтров 9
3.6. Анализ взаимосвязи между порядком ЦФ и требованиями к АЧХ 9
3.7. Вычисление реакции КИХ-фильтра ФНЧ на тестовое воздействие 10
3.8. Вычисление амплитудных спектров воздействия и реакции КИХ-фильтра ФНЧ 10
3.9. Фильтрация шумов 11
4. Выполнение работы 12
4.1. Синтез и анализ КИХ-фильтра методом окон с использованием окна Кайзера 12
4.1.1. АЧХ, ИЧХ и ФЧХ Lowpass-фильтра 12
4.1.2. АЧХ, ИЧХ и ФЧХ Highpass-фильтра 13
4.1.3. АЧХ, ИЧХ и ФЧХ Bandpass фильтра 15
4.1.4. АЧХ, ИЧХ и ФЧХ Bandstop-фильтра 16
4.2. Синтез и анализ КИХ-фильтра методом чебышевской аппроксимации 18
4.2.1. АЧХ Lowpass-фильтра 18
4.2.2. АЧХ Highpass-фильтра 18
4.2.3. АЧХ Bandpass фильтра 19
4.2.4. АЧХ Bandstop-фильтра 20
4.3. Синтез БИХ-фильтров 20
4.3.1. Анализ АЧХ, ИЧХ и ФЧХ Lowpass БИХ-фильтра Золоторева - Кауэра 21
4.4. Анализ взаимосвязи между порядком ЦФ и требованиями к АЧХ 22
4.5. Вычисление реакции КИХ-фильтра ФНЧ на тестовое воздействие. Вычисление амплитудных спектров воздействия и реакции КИХ-фильтра ФНЧ. Фильтрация шумов 27
Заключение 31
Приложение А 32
Приложение Б 33
Приложение В 34
Приложение Г 35
Читать дальше
В заключение следует отметить, что цель, поставленная в работе, достигнута. Проведен синтез и анализ КИХ- и БИХ-фильтров, средствами MATLAB для проектирования и анализа фильтров GUI FDATool (Filter Design and Analysis Toolbox). Для каждого типа избирательности фильтра (ФНЧ, ФВЧ, ПФ и РФ) и аппроксимации частотной характеристики для заданных параметров фильтра получены амплитудные и фазовые частотные характеристики, импульсные характеристики. Отмечено, что БИХ-фильтры имеют порядок в несколько раз меньше чем КИХ-фильтры при прочих равных условиях. Но при этом БИХ-фильтры обладают существенным недостатком – фазо-частотная характеристика этих фильтров нелинейная в полосе пропускания. Это может приводить к существенным искажениям формы сигнала, если его полоса частот соизмерима с полосой пропускания фильтра.
Проведены исследования отклика фильтров на заданные воздействия. Опробована методика получения отклика фильтра на тестовое воздействие. Проведена проверка влияния шума на отклик фильтра с использованием спектрального анализа и выводом результатов на графики.
Созданы М-функции и программы, позволяющие в ПО MATLAB получить описанные результаты расчетным путем и построить соответствующие графики.
Читать дальше
5 страниц
21% уникальность
2021 год
29 просмотров
