От спецификаций, заданных на фильтр

1 2

ЦИФРОВЫХ КИХ – ФИЛЬТРОВ»

Выполнил студент III курса

Специальности

«Инфокоммуникации и системы связи»

Камушков М.Ю.

Ярославль 2014

Цель работы:

Изучение оптимального по Чебышёву метода синтеза КИХ-фильтров, синтез цифровых низкочастотных, высокочастотных, полосовых и режекторных фильтров.

Содержание лабораторной работы:

1. Исследование характеристик синтезированных фильтров.

2. Реализация алгоритма синтеза КИХ-фильтров на основе оптимального по Чебышёву метода синтеза цифровых фильтров с использованием элементов написания программного кода в пакете Matlab.

3. Применение синтезированных фильтров в задаче обработки (фильтрации) гармонических сигналов.

Порядок выполнения работы:

Исследование изменения характеристик фильтра в зависимости

от спецификаций, заданных на фильтр.

В разделе Design Method (метод синтеза) FDATool выбрать оптимальный по Чебышёву синтез КИХ – фильтров: FIR → Equiripple.

В разделе Response type (тип характеристики) выбрать тип исследуемого частотно – избирательного фильтра Lowpass (ФНЧ), Highpass (ФВЧ), Bandpass (ПФ), Bandstop (РФ).

В разделе Filter Order → Specify order (порядок фильтра → задать порядок) задать порядок фильтра.

В разделе Options (опции) выбрать Density Factor (плотность частотной сетки, т.е. параметр, отвечающий за количество точек на густой сетке частот). Рекомендуется параметр Density Factor оставлять по умолчанию равным 20, что соответствует числу точек густой сетки частот, приблизительно равному 20 N (2 * width), где width – суммарная полоса пропускания фильтра на закрытом интервале от 0 до π.

В разделе Frequency Specifications → Units (требования на частоты среза → единицы измерения частоты) выбрать Normalized (сетка частот является нормализованной) и установить частоты среза.

В разделе Magnitude Specifications (требования на отклонения АЧХ в ПП (Wpass)

и ПЗ (Wstop) синтезируемого фильтра) установить значения весовой функции W ().

С использованием кнопки Design Filter (синтезировать фильтр) осуществить синтез фильтра.

Произвести исследование изменения характеристик фильтра в зависимости от спецификаций, заданных на фильтр.

Выбираем фильтр ФНЧ.

1. Для любых шести наборов граничных частот в ПП (wpass) и ПЗ (wstop) произвести исследование АЧХ и ФЧХ синтезированных фильтров при фиксированных значениях порядка фильтра N и параметрах Wpass и Wstop.

· wpass = 0.1

wstop = 0.9

АЧХ

ФЧХ:

· wpass = 0.2

wstop = 0.5

АЧХ

ФЧХ

· wpass = 0.1

wstop = 0.7

АЧХ

ФЧХ

· wpass = 0.3

wstop = 0.9

АЧХ

ФЧХ

· wpass = 0.2

wstop = 0.4

АЧХ

ФЧХ

· wpass = 0.35

wstop = 0.78

АЧХ

ФЧХ

2. Для любых шести наборов порядка фильтра N произвести исследование АЧХ и ФЧХ синтезированных фильтров при фиксированных значениях граничных частот в ПП (wpass) и ПЗ (wstop), и параметрах Wpass и Wstop.

· N = 10

AЧХ

ФЧХ

· N = 50

АЧХ

ФЧХ

· N = 5

АЧХ

ФЧХ

· N = 20

АЧХ

ФЧХ

· N = 3

АЧХ

ФЧХ

· N = 25

АЧХ

ФЧХ

3. Для любых шести наборов значений весовой функции W () (Wpass и Wstop) произвести исследование АЧХ и ФЧХ синтезированных фильтров при фиксированных значениях порядка фильтра N и граничных частот в ПП (wpass) и ПЗ (wstop).

· Wpass = 0.1

Wstop = 0.8

АЧХ