3. Домашнее задание

1. Изучить разделы, посвященные цифровой обработки сигналов, в которых определяются числовые характеристики, задающие параметры АЧХ.

2. Изучить разделы, в которых используются фильтры с конечной и бесконечной импульсными характеристиками.

3. Изучить АЧХ характеристики наиболее распространенных типов фильтров.

4. Определить параметры проектируемого фильтра и способы их задания.

4. Порядок выполнения работы

1. Для заданного варианта (табл.1) заполнить поля, определяющие параметры АЧХ проектируемого фильтра.

2. Для фильтра с конечной импульсной характеристикой найти:

2.1 АФХ.

2.2 ФЧХ.

2.3 Импульсную переходную характеристику.

2.4 Переходную характеристику.

2.5 Расположение нулей и полюсов.

2.6 Структурную схему фильтра и его коэффициенты

Для определения вышеперечисленных характеристик следует войти в меню Analysis или воспользоваться соответствующими кнопками, расположенными ниже главного меню.

Для определения структуры следует воспользоваться кнопкой Realize Model, расположенной слева. После нажатия этой кнопки становится активной вторая кнопка Realize Model, распложенная внизу главного окна программы fdatool. Воспользовавшись второй кнопкой Realize Model, получим mdl файл, определяющий структурную схему проектируемого фильтра.

3. Перенести структурную схему в отсчет.

4. Определить параметры фильтра с бесконечной импульсной характеристикой

4.1 АФХ.

4.2 ФЧХ.

4.3 Импульсную переходную характеристику.

4.4 Переходную характеристику.

4.5 Расположение нулей и полюсов.

4.6 Структурную схему фильтра и его коэффициенты

5. Определим характеристику FIR фильтра с учетом квантования. Для этого воспользуемся кнопкой Set Quatization Parametrs (левая линейка команд). После выполнения этой команды открывается поле для построения характеристик фильтра с учетом квантования. Введем команду Turn quantization on, делающую активными поля, в которых задаются требования к форме представления коэффициентов. В окне, представляющим AЧX фильтров появится два графика. Один – определяет AЧX, в которой коэффициенты передаточной функции заданы с машинной точностью, а второй график AЧX – в коэффициентах которого учтены квантования по уровню.

6. Введем операцию «Оптимизация», подставив флажки, нормирующей коэффициенты.

7. Вычислим AЧX фильтра с учетом квантования после введения операции «Оптимизация».

8. Сравним характеристики цифровых FIR фильтров для трех вариантов расчета:

‑ коэффициенты фильтра определены с машинной точностью;

‑ коэффициенты фильтра определены с учетом квантования без «Оптимизации»;

‑ коэффициенты фильтра определены с учетом квантования и применения процедуры «Оптимизация».

Приступаем к проектированию IIR фильтров.

9. Выполняем пункты 5-8 применительно к IIR фильтрам.

10. Сравним характеристики FIR и IIR фильтров и сделаем выводы.

5. Содержание отчета

1. Титульный лист

2. Формулировка цели работы.

3. Краткие теоретические сведения о фильтрах с конечной (FIR) и бесконечной (IIR) импульсными характеристиками, о квантовании сигналов по уровню, о процедурах уменьшения погрешностей при квантовании сигналов.

4. Результаты испытания FIR фильтров, для трех форм задания коэффициентов.

5. Результаты испытания IIR фильтров, для трех форм задания коэффициентов.

6. Сравнительные характеристики FIR и IIR фильтров

7. Выводы