Курсовая работа: Расчет и моделирование цифрового фильтра
. (6)
Из выражения (6) следует, что при заданном (фиксированном) шаге дискретизации можно реализовать самые разнообразные формы ЧХ цифрового фильтра, подбирая (рассчитывая) должным образом весовые коэффициенты .
Расчет цифрового фильтра
Расчет цифрового фильтра будем проводить в пакете программ MatLab с помощью инструмента FilterDesign & AnalysisTool.
После расчета цифрового фильтра в инструменте FilterDesign & AnalysisTool получились значения для порядка фильтра, графики АЧХ и ФЧХ.
Порядок фильтра .
Графики АЧХ в линейном и логарифмическом масштабах показаны на рис. 5 и рис 6 соответственно.
Рис. 5 График АЧХ в линейном масштабе.
Рис. 6 График АЧХ в логарифмическом масштабе.
Графики АЧХ в логарифмическом масштабе и ФЧХ, где фаза измеряется в радианах, показаны на рис. 7.
Рис. 7 Графики АЧХ и ФЧХ.
Модель цифрового фильтра и описание блоков модели
Модель цифрового фильтра представлена на рис. 8.
Рис. 8 Модель цифрового фильтра.
Модель цифрового фильтра состоит из:
1. 86 линий задержки , каждая из которых задерживает сигнал со своего входа на величину равную ;
2. 87 усилителей сигналов , которые производят умножение сигналов со своих входов на определенные коэффициенты;
3. 86 сумматоров, которые суммируют выходные сигналы с усилителей;
4. входа фильтра , на который подается фильтруемый входной сигнал;
5. выхода фильтра , на который подается уже отфильтрованный входной сигнал.
Так как усилители производят умножение сигналов на коэффициенты, то можем записать их значения, которые получились при расчете фильтра в инструменте FilterDesign & AnalysisTool:
Моделирование работы цифрового фильтра в MatLab
Для того, чтобы проверить правильность работы модели цифрового фильтра, проводят моделирование работы фильтра с подачей на него сигналов. В нашем случае на цифровой фильтр будет подана сумма 3х сигналов, 2а из которых будут находиться вне полосы пропускания цифрового фильтра. Схема моделирования работы цифрового фильтра показана на рис. 9.
Рис. 9 Схема для моделирования работы ЦФ.
Схема состоит из:
- 3х генераторов синусоидальных колебаний с частотами и амплитудами:
Sine Wave – и ,Sine Wave1 – и, Sine Wave2 – и;