Изучение характеристик сигналов электроэнцефалографических, электромиографических, реографических и электрокардиографических исследований, страница 11

r

φ

Re

Im

Вывод

1

1,004340136

1,568297

1.004337

0.0025097

Неустойчивый

2

1,004340136

-1,5683

1.004337

-0.0025097

Неустойчивый

3

1,000002611

1,565794

0.9999901

0.0050022

Неустойчивый

4

1,000002611

-1,56579

0.9999901

-0.0050022

Неустойчивый

5

0,99567602

1,568293

0.9956729

0.0024925

Устойчивый

6

0,99567602

-1,56829

0.9956729

-0.0024925

Устойчивый

Анализ данных таблицы показывает, что фильтр Баттерворта (фильтр верхних частот для 56- 6000 Гц) неустойчивый.

Таблица 15 - нули передаточной функции фильтра Баттерворта (фильтр верхних частот для 56- 6000 Гц)

r

φ

Re

Im

1

0,992440736

1,542473

0.9920427

0.0281051

2

0,992440736

-1,54247

0.9920427

-0.0281051

3

0,972071606

1,563205

0.9720436

0.0073788

4

0,972071606

-1,56321

0.9720436

-0.0073788

5

0,979479881

1,55006

0.9792693

0.0203095

6

0,979479881

-1,55006

0.9792693

-0.0203095

Графическое изображение: АЧХ идеального и реального фильтров, импульсной характеристики и карты нулей и полюсов представлены на рисунках 16, 17, 18, 19 соответственно.

Рисунок 17 - АЧХ реального БИХ фильтра Баттерворта (фильтр верхних частот для 56- 6000 Гц)

Рисунок 18 – Импульсная характеристика БИХ фильтра Баттерворта (фильтр верхних частот для 56- 6000 Гц)

Рисунок 19 – Карта нулей и полюсов БИХ фильтра Баттерворта (фильтр верхних частот для 56- 6000 Гц)

График фильтрованного сигнала представлен на рисунке 20, его спектр – на рисунке 21.

Рисунок 20 - Сигнал, полученный с помощью  БИХ фильтра Баттерворта (фильтр верхних частот для 56- 6000 Гц)

Рисунок 21 – Спектр сигнала, полученный с помощью БИХ фильтра Баттерворта (фильтр верхних частот для 56- 6000 Гц)

Таблица 16 - Диапазоны частотных составляющих и амплитуды наиболее значимых помех после фильтрации

1

2

3

4

5

6

f

23 Гц

35 Гц

342,8 Гц

917 Гц

1235 Гц

После 1235 Гц

a

0,4 В

3,65 В

66,75 В

20,5 В

12,87 В

Шум с амплитудой до 6 В

2.3.2. КИХ фильтр - полосовой фильтр с полосой пропускания 20 – 1050 Гц

Для построения данного фильтра сформированы следующие требования:

Порядок фильтра = 200.

Диапазон задерживания частот = 20 – 1050 Гц.

Данный фильтр является полосовым фильтром.

Более подробные параметры фильтра указанны в таблице 17.

Таблица 17 – Требования для КИХ фильтра (полосовой фильтр для 20 – 1050 Гц)

fпз1

fпп1

fпп2

fпз2

Ширина полосы пропускания

Ширина полосы перехода

Еп

Ез

0 Гц

20 Гц

1050 Гц

1085 Гц

4970 Гц

50 Гц

0,01

0,2

6000 Гц

0

0,003

0,175

0,18

0,828

0,008

1,58

40