1 / 58

ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΣΗΜΑΤΩΝ ΝΙΚ. Α. ΤΣΟΛΙΓΚΑΣ ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΑ ΦΙΛΤΡΑ

ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΣΗΜΑΤΩΝ ΝΙΚ. Α. ΤΣΟΛΙΓΚΑΣ ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΑ ΦΙΛΤΡΑ. ΑΝΑΛΟΓΙΚΑ ΚΑΙ ΨΗΦΙΑΚΑ ΦΙΛΤΡΑ. ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ MATLAB ΑΝΑΛΟΓΙΚΩΝ ΚΑΙ ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΦΙΛΤΡΩΝ. ΠΕΡΙΓΡΑΜΜΑ: ΑΝΑΛΟΓΙΚΑ ΚΑΙ ΨΗΦΙΑΚΑ ΦΙΛΤΡΑ …. Τι είναι τα φίλτρα και τύποι φίλτρων ? Ορισμός Αναλογικού Φίλτρου.

yetty
Download Presentation

ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΣΗΜΑΤΩΝ ΝΙΚ. Α. ΤΣΟΛΙΓΚΑΣ ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΑ ΦΙΛΤΡΑ

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript


  1. ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΣΗΜΑΤΩΝ ΝΙΚ. Α. ΤΣΟΛΙΓΚΑΣ ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΑ ΦΙΛΤΡΑ

  2. ΑΝΑΛΟΓΙΚΑ ΚΑΙ ΨΗΦΙΑΚΑ ΦΙΛΤΡΑ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ MATLABΑΝΑΛΟΓΙΚΩΝ ΚΑΙ ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΦΙΛΤΡΩΝ

  3. ΠΕΡΙΓΡΑΜΜΑ: ΑΝΑΛΟΓΙΚΑ ΚΑΙ ΨΗΦΙΑΚΑ ΦΙΛΤΡΑ… • Τι είναι τα φίλτρα και τύποι φίλτρων? • Ορισμός Αναλογικού Φίλτρου. • Υλοποίηση φίλτρων με R, C- Φίλτρα Διέλευσης Χαμηλών και Υψηλών Συχνοτήτων με χρήση Matlab. • Ενεργά Φίλτρα (Butterworth, Chebyshev , Bessel) • Ορισμός Ψηφιακού Φίλτρου και τύποι αυτών. • Σχεδιασμός FIR φίλτρου Διέλευσης Χαμηλών και Υψηλών συχνοτήτων. • Φιλτρρ0 FIR διέλευσης περιοχής συχνοτήτων. • MATLAB – Εφαρμογές φίλτρωνButterworth IIR ?

  4. ΦΙΛΤΡΑ ΚΑΙ ΤΥΠΟΙ ΦΙΛΤΡΩΝ Τι είναι φίλτρο? Στα ηλεκτρονικά κυκλώματα απαιτείται η ύπαρξη κυκλωμάτων που θα επιλέγουν μια συχνότητα η περιοχή συχνοτήτων Το κύκλωνα που επιλέγεται για αυτό το σκοπό ονομάζεται φίλτρο • Τύποι φίλτρων: • Αναλογικά Φίλτρα (Ενεργά-Παθητικά):Χρησιμοποιούν ηλεκτρονικά κυκλώνατε αποτελούμενα από Αντιστάσεις (R)πηνία (L) πυκνωτές (C) καθώς και τελεστικούς Ενισχυτές • Ψηφιακά φίλτρα: Χρησιμοποιούν επεξεργαστές για αριθμητικούς υπολογισμούς πάνω σε δείγματα σημάτων. (Ένα PC η ένα DSP chip

  5. Παθητικά αναλογικά Φίλτρα Τεσσεροι τύποι ‘Ιδανικων’ Φίλτρων” Βασικά: Διέλευσης Χαμηλών Συχνοτήτων Δ. Υψηλών Σ. Δ. Ζώνης Σ. Απόρριψης Ζωνών

  6. Παθητικά αναλογικά Φίλτρα Ρεαλιστικά φίλτρα Βασικά: Διέλευσης Χαμηλών Συχνοτήτων Δ. Υψηλών Σ. Δ. Ζώνης Σ. Διέλευσης Ζωνών

  7. ΑΝΑΛΟΓΙΚΑ ΦΙΛΤΡΑ Αποκοπή συχνότητας f2

  8. ΑΠΟΚΡΙΣΗ : ΑΝΑΛΟΓΙΚΑ ΦΙΛΤΡΑ Στο πεδίο των συχνοτήτων η απόκριση ενός φίλτρου περιγράφεται με μαθηματικά ως η συνάρτηση μεταφοράς του φίλτρου που είναι ο λόγος του σήματος εξόδου προς το σήμα εισόδου. Βασικό μέγεθος είναι το εύρος η κέρδος της συνάρτησης μεταφοράς του φίλτρου ως συνάρτηση της συχνότητας και απεικονίζει την επίπτωση που έχει το φίλτρο πάνω στο εύρος των εισερχόμενων σημάτων. Η συνάρτηση μεταφοράς του εύρους έναντι της συχνότητας ονομάζεται: Απόκριση η απόκριση εύρους

  9. : • Φίλτρο Χαμηλών : Επιτρέπει την διέλευση των Χ.Σ και αποκόπτει τις Υψηλές Συχνότητες • Φίλτρο Υψηλών: Επιτρέπει την διέλευση Υψηλών συχνοτήτων και απορρίπτει τις χαμηλές Συχνότητες • Διέλευση Ζώνης: Επιτρέπει την διέλευση ζώνης συχνοτήτων και αποκόπτει τις όλες τις άλλες. • Notch η απόρριψης περιοχής : απορρίπτει περιοχή συχνοτήτων και επιτρέπει άλλες να περάσουν ΤΥΠΟΙ ΦΙΛΤΡΩΝ : ΑΝΑΛΟΓΙΚΑ ΦΙΛΤΡΑ

  10. Παθητικά Αναλογικά Φίλτρα Φίλτρο Διέλευσης Χαμηλών + R + VI C VO _ _ Η αντίδραση –Αντίσταση του πυκνωτή ελαττώνεται με την αύξηση των συχνοτήτων. Συνεπώς βραχυκυκλώνει τις υψηλές συχνότητες

  11. Παθητικά Αναλογικά Φίλτρα Φίλτρο Διέλευσης Χαμηλών . 0 dB Bode -3 dB  1/RC Περνά Χ. Συχνότητες Εξασθενεί Υ. Σ 1 x Linear Plot 0.707  1/RC 0

  12. Παθητικά Αναλογικά Φίλτρα Φίλτρο Διέλευσης Χαμηλών Σε όλα τα φίλτρα Χ.Σ υπάρχει η συχνότητα αποκοπής η cutoff frequency. Είναι η συχνότητα στην οποία η τάση εξόδου πέφτει κάτω από το 0.707 της τάσεως εισόδου και υπολογίζεται από τον τύπο. Με άλλα λόγια είναι το σημείο όπου οι δυο αντιστάσεις (σε ohm) Αντίσταση (R) και Πυκνωτής (C) εχουν την ίδια τιμή . For x = 1 (f = fo) we have: 

  13. Παθητικά Αναλογικά Φίλτρα Φίλτρο Διέλευσης Χαμηλών

  14. Παθητικά Αναλογικά Φίλτρα Φίλτρο Διέλευσης Υψηλών Συχνοτήτων Σε φίλτρο υψηλών συχνοτήτων περνούν οι υψηλές συχνότητες και κόβονται οι χαμηλές. + C + R Vi VO _ _ Φίλτρο Υψηλών

  15. Παθητικά Αναλογικά Φίλτρα Φίλτρο Διέλευσης Υψηλών Συχνοτήτων 0 dB . -3 dB Διέλευση Υψηλών Bode 1/RC Εξασθένηση Χαμηλών  1/RC 1 x . 0.707 Linear  0 1/RC

  16. Παθητικά Αναλογικά Φίλτρα x = RC Εύρος Φάση Συχνότητα αποκοπής: Γιαx = 1 (f = fo) we have:  Στη περιοχή διέλευσης, x >> 1, : Στην περιοχή αποκοπής, f x << 1, :

  17. Παθητικά Αναλογικά Φίλτρα

  18. Παθητικά Αναλογικά Φίλτρα Φίλτρο διέλευσης περιοχής (Wien Bridge) Συνδυάζει τις ιδιότητες ενός φίλτρου Δ.Χ.Σ και ενός φίλτρου διέλευσης Υ.Σ. Φίλτρο Διέλευσης Περιοχής Συχνοτήτων

  19. Παθητικά Αναλογικά Φίλτρα Φίλτρο Διέλευσης ΠεριοχήςΣυχνοτήτων Για R1=R2= R και C1=C2= C : Η συνάρτηση Μεταφοράς:

  20. Παθητικά Αναλογικά Φίλτρα Φίλτρο Διέλευσης Περιοχής Συχνοτήτων Εύρος Φάση Tσυχνότητα συντονισμού Στην συχνότητα συντονισμού τα φανταστικά στοιχεία είναι μηδενικά και η συμπεριφορά του κυκλώματος είναι ωμική.

  21. Παθητικά Αναλογικά Φίλτρα Φίλτρο Διέλευσης Περιοχής Συχνοτήτων

  22. Παθητικά Αναλογικά Φίλτρα Φίλτρο Διέλευσης Περιοχής Συχνοτήτων Bode 0 dB . . -3 dB lo hi  1 . . 0.707 Linear lo hi  0

  23. Παθητικά Αναλογικά Φίλτρα Φίλτρο Διέλευσης Περιοχής Συχνοτήτων

  24. Παθητικά Αναλογικά Φίλτρα Notch η Απόρριψης Ζώνης συχνοτήτων (Wien-Robinson bridge) Αντίθετο του φίλτρου Διέλευσης ζώνης.

  25. Παθητικά Αναλογικά Φίλτρα

  26. Παθητικά Αναλογικά Φίλτρα Για x=1 Γιαx->1, x<1 Για x->1, x>1

  27. Βασικά Ενεργών Φίλτρων Χαρακτηριστικά Απόκρισης Φίλτρων: Κάθε φίλτρο L.P, H.P, B.P, B.R ενσωματώνει R,L,Cστοιχεία έτσι ώστε να έχει χαρακτηριστικάπ.χ: Butterworth, Chebyshev,Bessel. Αναγνωρίζονται (τα φίλτρα( από την απόκριση των) 1. Butterworth φίλτρα: Έχουν το ίδιο κέρδος στην περιοχή διέλευσης. Πτώση -20db/decade. 2. Chebyshev: Εχει κυμάτωση στην περιοχή διέλευσης και ελαττώνεται η ενίσχυση του περισσοτερο από -20db/decade 3. Bessel: Χρησιμοποιούνται για φιλτράρισμα τετραγωνικών παλμών

  28. Βασικά Ενεργων Φίλτρων Χαρακτηριστικά Απόκρισης Φίλτρων Κάθε φίλτρο L.P, H.P, B.P, B.R ενσωματώνει R,L,Cστοιχεία έτσι ώστε να έχει χαρακτηριστικάπ.χ: Butterworth, Chebyshev,Bessel. Αναγνωρίζονται (τα φίλτρα( από την απόκριση των). Συντελεστής απόσβεσης DF Ενεργών Φίλτρων: Καθορίζει εάν το φίλτρο είναι Butterworth, Chebyshevη άλλο και καθορίζεται από τις από την αρνητική ανάδραση των αντιστάσεων R1, R2

  29. Βασικά Ενεργών Φίλτρων Φίλτρα Διέλευσης Χαμηλών Συχνοτήτων

  30. ΨΗΦΙΑΚΑ ΦΙΛΤΡΑ ΓΡΑΜΜΙΚΑ ΧΡΟΝΙΚΑ ΑΜΕΤΑΒΛΗΤΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ (LTI): ΟΡΙΣΜΟΙ • ΣΥΣΤΗΜΑ:Ένα μέρος του φυσικού κόσμου που σχεδιάστηκε να κάνει μια συγκεκριμένη εργασία. Συνεπώς ένα σύστημα μπορεί να μετασχηματίζει σήματα εισόδου σε σήματα εξόδου, με άλλα λόγια παίρνει σήματα στην είσοδο και παράγει άλλα στην έξοδο. • ΤΥΠΟΙ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ: Συνεχούς χρόνου, Διακριτού χρόνου, αναλογικά, ψηφιακά κλπ • Έστω x(t) και x(n) είναι η απεικόνιση του σήματος εισόδου για τον συνεχή χρόνο και αντίστοιχα για το σύστημα διακριτού χρόνου. • Kαι ακόμη y(t) και y(n) τα αντίστοιχα σήματα εξόδου . • Με Η =Η[-] παρουσιάζουμε το σύστημα έτσι ώστε • y(t) = H[x(t)] και σχηματικά

  31. ΨΗΦΙΑΚΑ ΦΙΛΤΡΑ ΓΡΑΜΜΙΚΑ ΧΡΟΝΙΚΑ ΑΜΕΤΑΒΛΗΤΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ (LTI): ΟΡΙΣΜΟΙ • ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ : • ΓΡΑΜΜΙΚΟΤΗΤΑ: Ένα σύστημα είναι γραμμικό εφ’ όσον ισχύουν οι σχέσεις. • ΑΜΕΤΑΒΛΗΤΑ ΣΤΟ ΧΡΟΝΟ: • Καθυστέρηση ενός σήματος στην είσοδο κατά χρόνο to το σήμα εξοδου καθυστερεί κατά τον ίδιο χρόνο

  32. ΨΗΦΙΑΚΑ ΦΙΛΤΡΑ ΕΞΟΔΟΣ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ΜΕ ΚΡΟΥΣΤΙΚΗ ΑΠΟΚΡΙΣΗ • Στο Διακριτό σύστημα εφαρμόζεται σήμα μοναδιαίου δείγματος δ(n) • x[n] = δ[n]. • Η έξοδος είναι ένα σήμα που απεικονίζεται ως: h[n] και ισχύει : • h[n] = H[δ(n)] • H συνάρτηση h[n] ονομάζεται ΚΡΟΥΣΤΙΚΗ ΑΠΟΚΡΙΣΗ • Δηλαδή είναι η απόκριση του συστήματος όταν στην είσοδο του συστήματος εφαρμόσουμε συνάρτηση δέλτα. • Αμετάβλητο στο χρόνο: • Εάν σε ένα σύστημα με κρουστική απόκριση h[n] εφαρμόσουμε ένα σήμα x[n]τότε η έξοδος y[n] υπολογίζεται από την σχέση: Η εξίσωση αυτή ονομάζεται ΣΥΝΕΛΙΞΗ y[n]=x[n]*h[n]*

  33. ΨΗΦΙΑΚΑ ΦΙΛΤΡΑ matlab code για ΣΥΝΕΛΙΞΗ • x1=input('Enter the first sequence e.g x1(n) = [1 2 6 2 3 1 4] x1(n) = '); • t1=input('Enter the starting time of first sequence e.g t1 = -3 t1 = '); • x2=input('Enter the second sequence e.g x2(n) = [3 1 4 5 2] x2(n) = '); • t2=input('Enter the starting time of second sequence e.g t2 = -1 t2 = '); • l1=length(x1); • l2=length(x2); • ln=l1+l2-1; • yn=conv(x1,x2); • a=t1+l1-1; • t=t1:a; • subplot(311); • stem(t,x1); • grid on; • xlabel('time--->'); • ylabel('amplitude--->'); • title('First sequence'); • a=t2+l2-1; • t=t2:a; • subplot(312); • stem(t,x2); • grid on; • xlabel('time--->'); • ylabel('amplitude--->'); • title'Second sequence'); • tn=t1+t2; • a=tn+ln-1; • t=tn:a; • subplot(313); • stem(t,yn); • grid on; • xlabel('time--->'); • ylabel('amplitude--->'); • title('Convolved output');

  34. ΕΞΟΔΟΣ LTIΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ΜΕ ΑΠΟΚΡΙΣΗΣΥΧΝΟΤΗΤΑΣ • Εάν στην είσοδο του συστήματος έχουμε ημιτονικο σήμα της μορφής : • Και το σύστημα μας έχει κρουστική απόκριση h(t) τότε η έξοδος υπολογίζεται από την σχέση: • Όπου H(jω) η απόκριση συχνότητας του συστήματος. • Για διακριτά συστήματα ισχύει:

  35. ΨΗΦΙΑΚΑ ΦΙΛΤΡΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΔΙΑΚΡΙΤΟΥ ΧΡΟΝΟΥ: • υ

  36. ΨΗΦΙΑΚΑ ΦΙΛΤΡΑ • Ένα ψηφιακό φίλτρο χρησιμοποιεί επεξεργαστές για να εκτελέσει αριθμητικούς υπολογισμούς επάνω στα δειγματοληπτουμενα σημεία του σήματος. Ο επεξεργαστής μπορεί να είναι ένα PCη ένα ειδικό chipγια ψηφιακή επεξεργασία σήματος. • Πλεονεκτηματα: • Τα Ψ.Φ είναι προγραμματιζόμενα, • Σχεδιάζονται εύκολα, και υλοποιούνται σε Η/Υ η workstations. • Είναι ευσταθή (Σε σχέση με τον χρόνο και την θερμοκρασία). • Τα Ψ.Φ επεξεργάζονται χαμηλές συχνότητες με μεγάλη ακρίβεια

  37. Βασικές πράξεις επι των ψηφιακών φίλτρων: ΨΗΦΙΑΚΑ ΦΙΛΤΡΑ -ΟΡΙΣΜΟΙ • 1. Φίλτρο Ενίσχυσης ισο με την μονάδα:y(n) = x(n) • 2. Φίλτρο σταθεράς ενίσχυσης y(n) = Kx(n) • 3. Φίλτρο μοναδιαίας καθυστέρησης y(n) = x(n-1) • 4. Φίλτρο διαφοράς Δυο-Ορωνy(n) = x(n)-x(n-1) • 5. Φίλτρο μέσης τιμής Δυο-Ορωνy(n) = 0.5(x(n)+x(n-1)) • 6. Φίλτρο Μέσης τιμής τριών-Ορων • (3-point moving average filter) y(n) = 1/3[x(n)+x(n-1)+x(n-2)] • 7. Φίλτρο κεντρικής διαφοράς. iltery(n) = 1/2[ x(n) – x(n-2)] • Σημειωση: • Τάξη η βαθμός ενός Ψ.Φ είναι ο αριθμός των προηγούμενων εισόδων που χρησιμοποιούνται για να υπολογίσουν την τρέχουσα έξοδο. • Συντελεστές ενός Ψ.Φ είναι οι αριθμοί που συσχετίζονται με κάθε ένα όρο x(n), x(n-1),.. Etc

  38. ΨΗΦΙΑΚΑ ΦΙΛΤΡΑ – ΕΙΣΑΓΩΓΗ • Στην ψηφιακή επεξεργασία ενός σήματος υπάρχουν δυο βασικοί τύποι συστημάτων: • Ψηφιακά Φίλτρα: Πραγματοποιούν φιλτράρισμα στο χρονικό πεδίο. • Αναλυτές φάσματος: Παρουσιάζουν το σήμα στο πεδίο των συχνοτήτων . • Θα εξεταστούν αλγόριθμοι σχεδιασμού φίλτρωνFIR and IIR . • Δηλαδή φίλτρα τυπων: • lowpass, highpass, bandpass and bandstop filters.

  39. ΨΗΦΙΑΚΑ ΦΙΛΤΡΑ- ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ • Ο σχεδιασμόςΨ.Φ περικλείει τρία βήματα: • Προδιαγραφές: Προκαθορίζονται από την εφαρμογή του Ψ.Φ • Παραδοχές –Προσεγγίσεις Μόλις τεθούν οι προδιαγραφές χρησιμοποιούνται μαθηματικά με τα οποία προσεγγίζουμε τις προδιαγραφές. • Εφαρμογή: Tο αποτέλεσμα του ανωτέρω βήματος είναι η δημιουργία μιας εξίσωσης διαφορών, η δημιουργία της Συνάρτησης μεταφοράς του φιλτρου Η(z) η μια Κρουστική απόκριση h(n). • Και τέλος η δημιουργία του φίλτρου σε chipη σε H/Y.

  40. ΨΗΦΙΑΚΑ ΦΙΛΤΡΑ- ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ Ι Προδιαγραφές Φίλτρου: • Οι Προδιαγραφές που απαιτούνται στον σχεδιασμό του Ψ.Φ στο πεδίο των συχνοτήτων είναι οι: Το επιθυμητό Εύρος και η απόκριση φάσεως του φίλτρου. • Στην περίπτωση του FIRφίλτρου έχουμε την δυνατότητα γραμμικής μεταβολής της φάσεως. • Στην περίπτωση των IRRφίλτρων μια γραμμική μεταβολή της φάσεως στα φίλτρα διέλευσης ζώνης (Περιοχών) συχνοτήτων δεν επιτυγχάνεται.

  41. ΨΗΦΙΑΚΑ ΦΙΛΤΡΑ- ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΠροδιαγραφεςΕυρους - Κερδους: • Απόλυτες προδιαγραφές • Oι Απαιτήσεις δινονταιγια την συνάρτηση της απόκρισης εύρους |H(ejw)|. • Ειδικά για τα FIR φίλτρα. • Σχετικές προδιαγραφές για FIR και ΙΙR • Οι απαιτήσεις δίνονται σε decibels (dB), συμφωνα με τον τύπο:

  42. ΨΗΦΙΑΚΑ ΦΙΛΤΡΑ- ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ Προδιαγραφές Εύρους - Κέρδους: • Απόλυτες προδιαγραφές • Περιοχή [0,wp] και ονομάζεται περιοχή διέλευσης, και and delta pείναι η κυμάτωση η η ανοχή που επιθυμούμε στην περιοχή της διέλευσης. • Περιοχή [ws,pi] ονομάζεται περιοχή αποκοπής και delta s είναι η κυμάτωση • Περιοχή [wp, ws] ονομάζεται μεταβατική περιοχή και δεν υπάρχουν περιορισμοί στο εύρος της απόκρισης .

  43. ΨΗΦΙΑΚΑ ΦΙΛΤΡΑ- ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ Σχετικές Προδιαγραφές (DB) :

  44. ΨΗΦΙΑΚΑ ΦΙΛΤΡΑΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ FIR Τα φίλτρα που έχουν πεπερασμένη κρουστική απόκριση ονομάζονται FIR (FiniteImpulseResponse). Η γενική εξίσωση διαφορών για ένα Ψ.Φ. τύπου FIR ειναι: • Οπου: • y(n) η έξοδος του φίλτρου στην διακριτή χρονική στιγμή n. • bkσυντελεστές του φίλτρου • x(nk)Είσοδος του φίλτρου με καθυστέρηση k δείγματα. • M Αριθμός λήψεων (taps) στοFIR φίλτρο. Σημείωση:Η έξοδος του FIR φίλτρου εξαρτάται μόνον από τις Μ προηγούμενες τιμές εισόδου. Για αυτό το λόγο το φίλτρο είναι πεπερασμένο. 1. Από μία γραμμή καθυστέρησης (delayline) για ολίσθηση των δεδομένων x(n) 2. Ένα αθροιστή για την άθροιση όλων των γινομένων της εξόδου y(n) 3. Έναν τουλάχιστο πολλαπλασιαστή για τον υπολογισμό των σταθερών του φίλτρου με τα καθυστερημένα σήματα εισόδου b(k) Η δομή ενός FIR φίλτρου αποτελείται :

  45. x1(n) x1(n)+x2(n) + x2(n) a x(n) a x(n) x(n) z-1 x(n-1) ΒΑΣΙΚΑ ΔΟΜΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ Ψ.Φ • ΒΑΣΙΚΑ ΔΟΜΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ Ψ.Φ • Αθροιστής • Πολλαπλασιαστής • Καθυστέρηση

  46. FIR ΦΙΛΤΡΑ • Σύμφωνα με το σχήμα η δομή ενός FIR φίλτρου αποτελείται από μία γραμμή καθυστέρησης (delayline) όπου ολισθαίνουν τα δείγματα του σήματος εισόδου x(n), και από τους πολλαπλασιαστές b(k). Για μοναδιαία κρουστική απόκριση δ(n) Η καθυστέρηση του φίλτρου υπολογίζεται ως εξής: Delay = (½ x Taps)/Sampling rate. Π.χ , φίλτρο 300 λήψεων με δειγματοληψία 48KHz έχει καθυστέρηση 3.125 ms [(0.5 x 300)/48 = 3.125 milli-seconds].

  47. ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΥ Ψ.Φ Η τεχνική του παραθύρου και Η τεχνική της Ισο-Κυμάτωσης (Equiripple). • Δυο τεχνικές σχεδιασμού Ψ.ΦFIR Παράθυρα :Η τεχνική αυτή χρησιμοποιεί συναρτήσεις συχνότητας που ονομάζονται ΄Παραθυρα’ Τύποι παραθύρων: Ορθογώνιο Bartlett Hanning Hamming Blackman Kaiser Ν η τάξη του φίλτρου

  48. ΨΗΦΙΑΚΑ ΦΙΛΤΡΑ MATLAB • MATLABΠΡΟΓΡΑΜΜΑ fdatool • MATLABΠΡΟΓΡΑΜΜΑ sptool • Εξαγωγή συντελεστών του φίλτρου • M files στoweb-site • Help fir1 • Help filter

  49. ΨΗΦΙΑΚΑ ΦΙΛΤΡΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΔΙΑΚΡΙΤΟΥ ΧΡΟΝΟΥ: ΟΡΙΣΜΟΙ

  50. RC Low Pass Filter with Cutoff 200Hz R=1000; C=0.00001/2; w=0:0.01:5000; a=sqrt(1+(w*R*C).^2); b=1./a; plot(w,abs(b)) title('Low Pass Filter') xlabel('Frequency') ylabel('Magnitude')

More Related