Найти

Результаты поиска

• МЕТОДИКА И АЛГОРИТМ СИНТЕЗА УПРАВЛЯЕМЫХ ЦИФРОВЫХ ФИЛЬТРОВ ЧЕБЫШЕВА I РОДА НИЖНИХ ЧАСТОТ НА БАЗЕ МЕТОДА БИЛИНЕЙНОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ

  И.И. Турулин , Ш.М. Аль-Карави Хуссейн

  2022-11-01

  Аннотация ▼

  Приводятся методика синтеза управляемых цифровых рекурсивных фильтров ниж-
  них частот Чебышева I рода с бесконечной импульсной характеристикой. Амплитудно-
  частотная характеристика таких фильтров имеет пульсации в полосе пропускания и яв-
  ляется максимально плоской в полосе заграждения. Под управляемостью понимается яв-
  ная зависимость коэффициентов фильтра от частоты среза. Методика основана на би-
  линейном преобразовании передаточной функции аналогового фильтра-прототипа нижних
  частот и частотном преобразовании амплитудно-частотных характеристик полученного
  цифрового фильтра. Основная идея методики состоит в том, что для аналогового фильт-
  ра-прототипа с частотой среза 1 рад/с параметры передаточной функции биквадратных
  или билинейных звеньев, имеющие размерность частоты, будут численно равны поправоч-
  ным коэффициентам для аналогичных параметров управляемого фильтра с произвольной
  частотой среза. В качестве примера рассмотрен синтез цифрового фильтра Чебышева I
  рода V порядка. В данной статье передаточная функция фильтра произвольного порядка
  представляется в виде каскадного соединения звеньев II порядка, если фильтр чётного
  порядка. В случае нечетного порядка больше единицы добавляется одно каскадно вкл ю-
  ченное звено I порядка. Несмотря на относительную простоту частотного преобразо-
  вания, при практическом использовании его для цифровых фильтров, синтезированных с
  помощью систем автоматизированного проектирования цифровых фильтров (или с по-
  мощью справочников, содержащих рассчитанные фильтры-прототипы нижних частот
  для различных аппроксимаций амплитудно-частотной характеристики идеального
  фильтра нижних частот) возникает ряд нетривиальных специфических моментов, з а-
  трудняющих инженерное использование такого способа синтеза управляемых цифровых
  фильтров. Поэтому кроме методики разработан пошаговый алгоритм, позволяющий
  синтезировать фильтр без знания этих моментов. Алгоритм реализован в среде
  Mathcad, в качестве примера рассчитан цифровой рекурсивный фильтр Чебышева I рода
  V порядка. В примере приводятся рассчитанные коэффициенты цифрового управляемого
  фильтра нижних частот, явно зависящие от частоты среза, амплитудно-частотные
  характеристики этого фильтра и его низкочастотного прототипа, преобразованного в
  фильтр с такой же частотой среза, амплитудно-частотные характеристики приведены в
  одних координатах. Благодаря хорошей формализации алгоритма последний пригоден для
  реализации систем автоматизированного проектирования управляемых цифровых фильт-
  ров нижних частот Чебышева I рода.

• АНАЛИЗ УПРАВЛЯЕМОСТИ НЕКОТОРЫХ ЦИФРОВЫХ ФИЛЬТРОВ С КОНЕЧНОЙ ИМПУЛЬСНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКОЙ

  Д.А. Гужва , К.О. Север , А. А. Морозов

  2021-08-11

  Аннотация ▼

  Рассмотрены фильтры с конечной импульсной характеристикой и банки фильтров. Рас-
  смотрено использование данных фильтров для слуховых аппаратов. Рассмотрены способы
  компенсации потери слуха и способы повышения громкости с помощью широкополосного уси-
  ления. Приведена схема метода цифровой обработки сигналов с использованием банка фильт-
  ров, а также методика синтеза интерполяционных фильтров с малой вычислительной слож-
  ностью. Также рассмотрено применение системы MATLAB для синтеза узкополосных нерекур-
  сивных КИХ-фильтров, их процедура проектирования, методика и примеры. Фильтры с конеч-
  ной импульсной характеристикой (КИХ) и банки фильтров обладают определенными свойст-
  вами, которые гарантируют стабильность. Поэтому они популярны во многих приложениях,
  таких как системы связи, обработка аудиосигналов, биомедицинские инструменты и так да-
  лее. К сожалению, из-за большей длины волны стоимость реализации КИХ-фильтра обычно
  выше, чем фильтр с бесконечной импульсной характеристикой (БИХ), отвечающий тем же
  требованиям. Хорошо известно, что длина КИХ-фильтра обратно пропорциональна его пере-
  ходной полосе пропускания. Поэтому недостаток становится острым, когда данный фильтр
  имеет узкую полосу перехода. Основная цель - рассмотреть эффективные с вычислительной
  точки зрения методы проектирования КИХ-фильтров и банков фильтров. Метод маскирова-
  ния (FRM) приводит к значительной экономии количества множителей. Затем рассматрива-
  ется 16-полосный блок цифровых КИХ-фильтров с неравномерным разнесением и низкой груп-
  повой задержкой. Общая задержка значительно снижена в результате новой структуры
  фильтра, которая снижает коэффициент интерполяции для фильтров-прототипов. Маски-
  рующий фильтр может быть фильтром с интерполированной конечной импульсной характе-
  ристикой (ИКИХ), который способствует снижению сложности.

• АНАЛИЗ ПРИМЕНИМОСТИ СИСТЕМЫ MATLAB ДЛЯ СИНТЕЗА УПРАВЛЯЕМЫХ ЦИФРОВЫХ РЕКУРСИВНЫХ БИХ-ФИЛЬТРОВ БАТТЕРВОРТА

  Хуссейн Ш. Мукер, И. И. Турулин

  2021-08-11

  Аннотация ▼

  В ряде приложений цифровой обработки сигналов применяются управляемые цифро-
  вые рекурсивные БИХ-фильтры. Под словом «управляемые» имеются в виду фильтры, ко-
  эффициенты структуры которых явно зависят от частоты среза или граничных частот.
  Управляемые БИХ-фильтры могут быть синтезированы с помощью различных средств для
  расчета традиционных, неуправляемых БИХ-фильтров. В статье был рассмотрен синтез
  неуправляемых БИХ-фильтров и проанализирована целесообразность представления ре-
  зультатов синтеза для построения управляемых БИХ-фильтров. Были описаны и объясне-
  ны методы проектирования на основе MATLAB (2021a) и фундаментальные концепции
  цифровых фильтров БИХ-Баттерворта. Составной сигнал был обработан анализируемым
  фильтром, чтобы определить, соответствует ли он критериям прохождения фильтра-
  ции. Для проверки рассчитанных фильтров использовался прототип Симулинк, a также
  инструмент FDA инструментария обработки сигналов. На основании полученных резуль-
  татов делается вывод о применимости системы MATLAB для синтеза управляемых циф-
  ровых рекурсивных БИХ-фильтров Баттерворта. Проанализированная техника была более
  эффективной, быстрой, уменьшила количество задач и обнаружила, что результаты
  удовлетворительны.