Синтез цифровых КИХ-фильтров и исследование их характеристик. Освоение методов машинного проектирования цифровых фильтров

Федеральное агентство по образованию

РГРТУ

Кафедра ТОР

Цифровая обработка сигналов

Лабораторная работа №1

Синтез цифровых КИХ-фильтров и исследование их характеристик

                                                                                                                   Выполнил:

                                                                                                                   ст. гр. 4110

                                                                                                                   Проверила:

Рязань 2008

Цель работы: освоение методов машинного проектирования цифровых фильтров с конечной импульсной характеристикой (КИХ-фильтров) с помощью программы      

«QEDesign» и проведение эксперимента по обработке цифровых сигналов с помощью программы « D.S.P.».

Экспериментальная часть.

Таблица  вариантов.

Для ВЧ-фильтра.

Задать порядок N для наилучшего из оконных методов: наибольший (63) и меньше расчетного N_pm.

Изменить исходные данные таким образом, чтобы увеличилась или уменьшилась узкополосность ЛАЧХ фильтра (при неизменном уровне затухания, неравномерности ЛАЧХ и ее прямоугольности). Записать новый рекомендуемый порядок для метода Паркса- Мак-Клеллана.

F_Д = 700 Гц          порядок 33

F_Д = 1300 Гц        порядок 59

Изменить исходные данные таким образом, чтобы увеличилась или уменьшилась прямоугольность ЛАЧХ фильтра (при неизменном уровне затухания, неравномерности ЛАЧХ и ее узкополосности). Записать новый рекомендуемый порядок для метода Паркса- Мак-Клеллана.

F_StopBand = 70         порядок 75

F_StopBand = 30         порядок 33

ЛАЧХ для оконного метода Хэмминга

ЛАЧХ для оконного метода Паркса-Мак-Клеллана

Для П-фильтра.

Задать порядок N для наилучшего из оконных методов: наибольший (63) и меньше расчетного N_pm.

Изменить исходные данные таким образом, чтобы увеличилась или уменьшилась узкополосность ЛАЧХ фильтра (при неизменном уровне затухания, неравномерности ЛАЧХ и ее прямоугольности). Записать новый рекомендуемый порядок для метода Паркса- Мак-Клеллана.

F_Д = 2500 Гц          порядок 75

F_Д = 1500 Гц          порядок 45

Изменить исходные данные таким образом, чтобы увеличилась или уменьшилась прямоугольность ЛАЧХ фильтра (при неизменном уровне затухания, неравномерности ЛАЧХ и ее узкополосности). Записать новый рекомендуемый порядок для метода Паркса- Мак-Клеллана.

F_StopBand =  250200        порядок 41

F_StopBand =  25050          порядок 117

ЛАЧХ для оконного метода Хэмминга

ЛАЧХ для оконного метода Паркса-Мак-Клеллана

Вторая часть.

Исследование избирательности ВЧ-фильтра. Обе частоты в полосе пропускания.                     

Одна частота из двух в полосе пропускания. Обе частоты в зоне непрозрачности.

Исследование избирательности П-фильтра.  Обе частоты в полосе пропускания.

Одна частота из двух в полосе пропускания.      Обе частоты в зоне непрозрачности.

Выводы:

1. При одинаковых порядках, фильтр, построенный по методу Паркса - Мак-Клеллана обеспечивает большой уровень затухания в зоне непрозрачности и меньшую неравномерность ЛАЧХ в полосе пропускания, чем фильтр, построенный по оконному методу. Среди фильтров, построенных по оконным методам, наибольший уровень затухания в зоне непрозрачности и наименьшую неравномерность ЛАЧХ в полосе пропускания обеспечивают фильтры по методам Хэннинга и Хэмминга.
2. При увеличении порядка фильтра увеличивается уровень затухания в зоне непрозрачности и уменьшается неравномерность ЛАЧХ в полосе пропускания.
3. При увеличении узкополосности и прямоугольности фильтра его порядок возрастает.
4. ВЧ и полосовой фильтры являются работоспособными, т.е. пропускают те составляющие сигнала, которые попадают в полосу пропускания и задерживают составляющие сигнала в зоне непрозрачности.