Рекурсивный цифровой фильтр

Синтез РЦФ выполняется по аналоговому фильтру прототипу нижних частот (АФПНЧ) методом билинейного преобразования. При синтезе АФПНЧ могут быть использованы аппроксимации Баттерворта, Чебышева прямая, Чебышева инверсная, Золоторева-Кауэра.

Выбираем в качестве аппроксимирующей функции из условия минимума числа звеньев - Чебышева инверсная. Порядок АФПНЧ - 5, количество базовых звеньев второго порядка - 5.

Параметры структуры РЦФ: форма реализации фильтра - каскадная, форма реализации звеньев - прямая, число разрядов дробной части коэффициентов - 15 бит, способ ограничения - округление.

Рисунок4 - Каскадная структура ЦФ

Рисунок. 5 - Структура биквадратного звена для прямой формы реализации

Коэффициенты каскадной формы реализации:

b0[1]= 1 b1[1]= -0,373440539 b2[1]= 1 a1[1]= -0,761074563 a2[1]= 0,963337285

b0[2]= 1 b1[2]= -0,891053378 b2[2]= 1 a1[2]= -0,497014531 a2[2]= 0,961560149[3]= 1 b1[3]= -0,200467826 b2[3]= 1 a1[3]= -0,509763095 a2[3]= 0,883137746[4]= 1 b1[4]= -1,02699812 b2[4]= 1 a1[4]= -0,701472442 a2[4]= 0,88706894[5]= 1 b1[5]= 0 b2[5]= -1 a1[5]= -0,592655102 a2[5]= 0,839805766

Рисунок 6 - Графики расчетных АЧХ и ФЧХ ЦФ

Рисунок 7 - График импульсной характеристики РЦФ

Расчетные максимальное и среднеквадратичноезначение шума квантования АЦП и произведений:

Рисунок 8 - Шумы квантования

Масштабные множители звеньев:

Временной ММ [01]-го звена = 0.0622641643

Временной ММ [02]-го звена = 1.74331236

Временной ММ [03]-го звена = 0.340993664

Временной ММ [04]-го звена = 0.423169037

Временной ММ [05]-го звена = 0.0911312576

Моделирование РЦФ

Выполним моделирование фильтра при отключенных эквивалентных источниках ШК АЦП и произведений.

Тип сигнала: Гармоническое колебание

Амплитуда = 1 Вольт

Частота = 1900 Гц

Начальная фаза = 0 Градусов

Рисунок 9 - Графики сигнала на входе и выходе ЦФ дляцентральной частоты полосы пропускания.

Тип сигнала: Гармоническое колебание

Амплитуда = 1 Вольт

Частота = 2100 Гц

Начальная фаза = 0 Градусов

Рисунок 10 - Графики сигнала на входе и выходе ЦФ для частоты задерживания

Синтез РЦФ типа ФНЧ

Коэффициенты РЦФ каскадной формы реализации

Количество звеньев = 4

b0[0]= 1 b1[0]= 1 b2[0]= 0 a1[0]= 0,0567701095 a2[0]= 0

b0[1]= 1 b1[1]= -0,405443509 b2[1]= 1 a1[1]= -0,722064634 a2[1]= 0,828510534[2]= 1 b1[2]= -0,153770178 b2[2]= 1 a1[2]= -0,499631609 a2[2]= 0,537030178[3]= 1 b1[3]= 0,435061529 b2[3]= 1 a1[3]= -0,230813092 a2[3]= 0,281561359[4]= 1 b1[4]= 1,38423354 b2[4]= 1 a1[4]= 0,0116991746 a2[4]= 0,0823699667

Рисунок 11 - Графики сигнала на входе и выходе ЦФ для частоты задерживания

Перейти на страницу: 1 2

Прочтите также:

Синтез автоматических систем регулирования с цифровыми регуляторами
Важнейшей составной частью повышения качества регулирования является автоматизация технологических средств. Большое внимание в настоящее время уделяется разработке и внедрению микропр ...

Проект устройства IPS дисплея
Ежегодно в мире производятся тысячи устройств, передающий и принимающих информацию по беспроводным каналам, на базе этих устройств в свою очередь строятся новые сети, использующие та ...

Разработка схемы функциональной информационно-измерительной системы
АБС состоит из следующих основных компонентов: Датчики скорости либо ускорения (замедления), установленные на ступицах колёс транспортного средства. Управляющие клапаны, которые ...

Основные разделы

2019 © Все права защищены! >> www.techeducator.ru