Фильтрация сигналов
Фильтрация сигнала – это выделение определенных составляющих в спектре сигнала.
Цели фильтрации:
1. Подавление помех, содержащихся в сигнале.
2. Выделение отдельных составляющих сигнала, соответствующих тем или иным свойствам исследуемого процесса.
Фильтрация является одной из наиболее распространенных операций обработки сигналов. В зависимости от того, какую часть спектра сигнала необходимо выделить применяют различные фильтры: ФНЧ, ФВЧ, полосовые фильтры. Мы с Вами ограничимся рассмотрением фильтров нижних частот (ФНЧ), поскольку процедура расчета ФНЧ используется и при расчете элементов ФВЧ, а полосовые фильтры рассчитываются как эквивалентные фильтры нижних частот.
Фильтром нижних частот называют устройства, которые без изменения передают сигналы нижних частот и обеспечивают затухание сигнала на высоких частотах.
Передаточная функция фильтра зависит от частоты, поэтому может быть представлена совокупностью реальной и мнимой частей:
|
|
, (9.1)
где - модуль или амплитудно-частотная характеристика (АЧХ),
- фаза или фазо-частотная характеристика (ФЧХ).
Зависимость коэффициента передачи ФНЧ от частоты, амплитудно-частотная характеристика, приведена на рисунке 9.1, а фазо-частотная – на рисунке 9.2
Рисунок 9.1 – Амплитудно-частотная характеристика ФНЧ
Рисунок 9.2 – Фазо-частотная характеристика ФНЧ