Изучение характеристик сигналов электроэнцефалографических, электромиографических, реографических и электрокардиографических исследований, страница 14

Графическое изображение: АЧХ идеального и реального фильтров, импульсной характеристики и карты нулей и полюсов представлены на рисунках 29, 30, 31, 32 соответственно.

Рисунок 30 - АЧХ реального БИХ фильтра Баттерворта (заграждающий фильтр для 131 – 528 Гц)

Рисунок 31 – Импульсная характеристика БИХ фильтра Баттерворта (заграждающий фильтр для 131 – 528 Гц)

Рисунок 32 – Карта нулей и полюсов БИХ фильтра Баттерворта (заграждающий фильтр для 131 – 528 Гц)

График фильтрованного сигнала представлен на рисунке 33, его спектр – на рисунке 34.

Рисунок 33 - Сигнал, полученный с помощью  БИХ фильтра Баттерворта (заграждающий фильтр для 131 – 528 Гц)

Рисунок 34 – Спектр сигнала, полученный с помощью БИХ фильтра Баттерворта (заграждающий фильтр для 131 – 528 Гц)

Таблица 22 - 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	81.5 В	56,7 В	0,8 В	20,5 В	12,87 В	Шум с амплитудой до 6 В

2.3.4. БИХ фильтр - заграждающий фильтр с полосой пропускания 850 – 1400 Гц

Для построения данного фильтра были сформированы следующие требования:

Порядок фильтра = 9.

Диапазон задерживания частот = 850 – 1400 Гц.

Данный фильтр является заграждающим фильтром.

Более подробные параметры фильтра указанны в таблице 23.

Таблица 23 - Параметры БИХ фильтра Баттерворта (заграждающий фильтр для 850 – 1400 Гц)

fпз1	fпп1	fпп2	fпз2	Ширина полосы пропускания	Ширина полосы перехода	Еп	Ез	fд
820 Гц	850 Гц	1400 Гц	1430 Гц	5450 Гц	60 Гц	0,01	0,2	6000 Гц
0,13	0,14	0,23	0,238	0,908	0,01	1,58	40

Параметры заполнения таблицы 23 аналогичны тем, что использовались для заполнения таблицы 12.

Рисунок 35 - АЧХ идеального БИХ фильтра Баттерворта (заграждающий фильтр для 850 – 1400 Гц)

Расчет БИХ фильтра Баттерворта (заграждающий фильтр для 850 – 1400 Гц) произведен с помощью функции iir в программе Scilab. Функция создает БИХ фильтр на основе аналогового и билинейного преобразования.

Формат команды: hz=iir(n,ftype,fdesign,frq,delta)

Функция возвращает передаточную функцию фильтра.

Соответственно приняли:

ftype = bp

fdesign= butt        

delta =[0.01 .02]

frq=[850/fd 1400/fd]

n=9

Где fd=6000 Гц – частота дискретизации.

В результате расчета функции были получены коэффициенты фильтра, представленные в таблице 24, а так же значения полюсов и нулей, представленные в таблицах 25 и 26, соответственно.

Таблица 24 - Коэффициенты фильтра Баттерворта(заграждающий фильтр для 850–1400 Гц)

№	a	b
0	1	0.4347577
1	- 13.730016	- 6.5748212
2	91.216817	48.104252
3	- 389.02602	- 225.86283
4	1192.1884	761.70257
5	- 2785.4838	- 1957.4989
6	5139.0059	3970.1332
7	- 7651.3535	- 6494.4095
8	9316.8897	8683.3848
9	- 9346.1689	- 9558.8269
10	7741.5998	8683.3848
11	- 5282.729	- 6494.4095
12	2948.2292	3970.1332
13	- 1327.8508	- 1957.4989
14	472.2474	761.70257
15	- 128.0553	- 225.86283
16	24.952849	48.104252
17	- 3.1217394	- 6.5748212
18	0.1890143	0.4347577