Проектирование цифровых фильтров

цифровой фильтр дискретный квантование

В данной работе рассмотрен пример решения задачи проектирования (расчета параметров) цифрового фильтра по известному аналоговому прототипу.

Постановка задачи:

1. Требуется рассчитать с использованием пакета MATLAB аналоговый эллиптический фильтр нижних частот (Золотарева, Кауэра);

2. Перейти от аналогового прототипа к дискретному фильтру;

. Построить амплитудно-частотную и фазо-частотную характеристики фильтра;

. Определить разрядность при переходе от дискретного фильтра к цифровому (исследовать шумы квантования коэффициентов), коэффициенты представляются в виде чисел с фиксированной запятой;

. Предложить рекомендации по реализации фильтра.

Исходные данные.

Тип фильтра - эллиптический нижних частот.

fc - частота среза фильтра, кГц = 25

fз - частота гарантированного затухания, кГц = 35

А - гарантированное затухание в полосе подавления, дБ = 30

ΔА - неравномерность частотной характеристики в полосе пропускания, дБ = 2

Этапы проектирования

Проектирование фильтра по аналоговому прототипу в нашем случае состоит из следующих основных этапов:

1. Проектирование аналогового прототипа;

2. Переход с помощью билинейного Z-преобразования к дискретному фильтру;

. Выбор структуры дискретного фильтра и расчет его коэффициентов;

. Квантование коэффициентов дискретного фильтра (переход к цифровому фильтру);

. Исследование изменения АЧХ цифрового фильтра по сравнению с дискретным (влияние шумов квантования коэффициентов). При существенных изменениях необходимо либо увеличить разрядность представления коэффициентов, либо ужесточить требования к аналоговому прототипу и повторить расчет.

В основной части данной работы подробно описаны все перечисленные этапы.

• Определение параметров аналогового прототипа
• Определение коэффициентов передаточной функции аналогового фильтра-прототипа
• Переход от аналогового фильтра к дискретному фильтру
• Исследование влияния квантования коэффициентов цифровых фильтров при прямой и каскадной форме реализации
• Прямая форма реализации цифрового фильтра
• Каскадная форма реализации

Лучшие статьи по информатике

Разработка системы управления электроприводом нажимного устройства реверсивного четырехвалкового стана 5000 горячей прокатки
Целью проекта является разработка системы управления электроприводом нажимного устройства реверсивного четырехвалкового стана «5000» горячей прокатки. По ...

Принципиальная схема усилителя на основе полевых и биполярных транзисторов
Аналоговыми называются устройства, у которых сигналы являются непрерывными функциями времени. К основным классам аналоговых устройств относятся: усилители, ...

Проектирование специализированного вычислительного устройства
Эффективность применения современных средств вычислительной техники во всех сферах научной и производственной деятельности оказывает решающее влияние на уве ...