Краткое описание основных особенностей среды программирования MathCAD 7.0 Pro и лабораторных работ по курсу "Цифровая обработка сигналов", страница 6

26. Как влияет на вид ИХ ЛИС-цепи наличие комплексно-сопряженных пар полюсов ?

27.  Однозначно ли связаны ПФ и нуль-полюсная диаграмма? Какие ограничения существуют на расположение нулей и полюсов?  Как связана нуль-полюсная диаграмма с КЧХ ?

28. Как физически  можно  истолковать требование о том,  что все полюсы устойчивой каузальной цепи должны находиться внутри 1-окружности? Как должны  располагаться  полюсы  устойчивой антикаузальной цепи ?

29. Как называется цепь,  все нули которой находятся внутри единичной окружности ? В чем особенность таких цепей ?

30.  Можно ли построить ЛИС-цепь с ИХ  вида . Если да, то как ? Если нет, то почему ?

31.  Всегда ли передаточная функция ЛИС-цепи дробно-рациональна?

32.  Что представляет собой комплексная частотная  характеристика ЛИС-цепи?

33.  Можно ли реализовать цепь со строго постоянной АЧХ ? Если да, то как ?

Лабораторная работа  № 3

КИХ-ФИЛЬТРЫ С ПРИМЕНЕНИЕМ ОКОН

Цель занятия - наблюдение явления Гиббса  при  усечении импульсной  характеристики  фильтра  нижних частот с прямоугольной АЧХ, расчет характеристик КИХ-фильтров с применением окон.

Предварительное задание

Изучить вопросы, относящиеся к явлению Гиббса и расчету КИХ-фильтров, по конспекту лекций и литературным источникам. Подготовиться к ответу на контрольные вопросы.

Практическое задание.

I. Явление Гиббса.

1. Задайте  ступенчатую (П-образную) АЧХ фильтра нижних частот.

2. Найдите импульсную характеристику фильтра (количество отсчетов 20 - 30), как набор коэффициентов разложения АЧХ в ряд Фурье.

3. Оставляя небольшое количество (5 - 7)  отсчетов  ИХ, найдите КЧХ, как преобразование Фурье от усеченной ИХ.

4. Изменяя количество удерживаемых отсчетов, проследите за изменением количества и уровня осцилляций АЧХ.

II. КИХ-фильтры с применением окон

1. Задайте усеченную импульсную характеристику  идеального  П-образного фильтра нижних частот (количество отсчетов 10 - 12),

2. Задайте окна Бартлетта, Хемминга (вариант - Ганна), Блекмана, Кайзера.

3. Постройте на одном графическом поле графики (в децибелах по оси ординат) АЧХ фильтров, полученных применением к усеченной ИХ всех выбранных окон. Оцените расширение переходной полосы и уменьшение боковых лепестков АЧХ.

Контрольные вопросы

1.  Что такое явление Гиббса ? В чем его причина ?   В чем смысл применения "окон" ?

2.  В чем  состоит  разница  между  методами  синтеза КИХ- и БИХ-фильтров с точки зрения теории аппроксимации ?

3.  Можно ли при постановке задачи синтеза фильтра потребовать нулевой переходной полосы?

4.  Можно ли реализовать фильтр со строго линейной ФЧХ ?  Какова структура такого фильтра ?

5.  Зачем нужны цепи с линейной фазовой характеристикой?

6.  Что нужно предпринять,  если фильтр  (без  применения  окон) удовлетворяет требованиям к крутизне спада АЧХ, но не удовлетворяет требованиям,  предъявляемым к подавлению в полосе непропускания?

7.  Всегда ли нужно стремиться к возможно  более крутому спаду АЧХ ? Когда крутой спад АЧХ нежелателен ?

8. В каких случаях целесообразно применение фильтров на  основе формулы Лагранжа и частотной выборки ?

9.  При каких условиях результаты циклической  и апериодической сверток совпадают?

10  Как реализовать КИХ-фильтрацию  длинных  последовательностей через ДПФ ?

11  Почему методы аналого-цифровой трансформации  применяют  для синтеза БИХ- , а не КИХ-фильтров ?

Лабораторная работа  № 4

СПЕКТРАЛЬНОЕ ОЦЕНИВАНИЕ  СЛУЧАЙНЫХ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ

Цель занятия - изучение и применение методов генерирования и спектрального оценивания  случайных последовательностей.

Предварительное задание

Изучить вопросы, относящиеся к случайным последовательностям и спектральному оцениванию, по конспекту лекций и литературным источникам. Подготовиться к ответу на контрольные вопросы.