Файл: Кафедра Лабораторная работа 2 По дисциплине Цифровая обработка сигналов Синтез и исследование рекурсивных цифровых фильтров Тема Вариант 1 Преподаватель Зубов Т. А. подпись, дата инициалы, фамилия.docx

Скачать файл (0,53Мб)

Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 12.01.2024

Просмотров: 34

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

*13. Выполняем моделирование синтезированного ППФ в программе SDCAD:

Рисунок 17 – Схема моделирования РЦФ в SDCAD с источником «Импульсный генератор»

Рисунок 18 – Характеристики исследуемого фильтра (первый график – импульсная характеристики; второй – её спектр; третий – отклик фильтра на импульсную характеристику; четвёртый – АЧХ фильтра; пятый ФЧХ фильтра)

Теоретические расчеты и обработка данных по заданию 1

По известным значениям эквивалентной шумовой полосы пропускания фильтра ∆f_ш, принимаемой примерно равной его полосе пропускания по уровню 0,5 (или –6 дБ), частоты дискретизации f_д, дисперсии шума на входе фильтра

, амплитуды сигнала на выходе фильтра X_m_(вых)на частоте f₀_i в установившемся режиме (из таблицы п.9) и коэффициента передачи фильтра в полосе пропускания K₀ =X_m_(вых)/X_m_(вх) рассчитать приближенные значения дисперсии шума на выходе фильтра

и отношения сигнал-шум на выходе фильтра (ОСШ)_вых:

, (ОСШ)_вых = X_m_(вых)/σ_ш(вых).

= [1/5]² = 0.25 В²

K₀ =X_m_(вых)/X_m_(вх) = 4,1541432/1 = 4,1541432 = 4,15

= (0,25*4,15²/7680) *2*80 = 0,0897 В²

(ОСШ)_вых = X_m_(вых)/σ_ш(вых) = 4,1541432/0,0897 = 46,2

*Задание 2. Исследование влияния конечной разрядности чисел в РЦФ

1. В меню «Параметры структуры РЦФ» включаем ограничение разрядности коэффициентов фильтра, реализуемого по каскадной структуре. Устанавливаем число разрядов дробной части коэффициентов

, равное 11. Рассчитываем АЧХ РЦФ в диапазоне частот, удобном для ее анализа. По таблице и графику АЧХ проверяем ее соответствие заданным требованиям. Записываем значения АЧХ на частотах среза и задерживания (таблица 6). Сохраняем в отчет графики АЧХ и ФЧХ (рисунки 19 и 20). Повторяем расчет при числе разрядов дробной части коэффициентов, равном 15 (рисунки 21 и 22, таблица 7).

Таблица 6

Частота f, Гц		Значение АЧХ_норм,дБ
Центральные частоты каналов f₀_i	420	-1,79
Частота среза 1	380	0
Частота среза 2	460	-3
Частота задерживания 1	320	-2
Частота задерживания 2	500	-50,88

Рисунок 19 – АЧХ фильтра при разрядности коэффициентов фильтра 11

Рисунок 20 – ФЧХ фильтра при разрядности коэффициентов фильтра 11
Таблица 7

Частота f, Гц		Значение АЧХ_норм,дБ
Центральные частоты каналов f₀_i	420	-1,58
Частота среза 1	380	-0,28
Частота среза 2	460	-2,9
Частота задерживания 1	320	-53,06
Частота задерживания 2	500	-51,17

Рисунок 21 – АЧХ фильтра при разрядности коэффициентов фильтра 15

Рисунок 22 – ФЧХ фильтра при разрядность коэффициентов фильтра 11

2. Рассчитываем временным, спектральным и статистическим методами масштабные множители на входах звеньев каскадной структуры фильтра и сохраняем их значения. Подключаем ко входам звеньев масштабные множители, рассчитанные временным методом.

Масштабные множители на ходах звеньев m_i = 0,83.
3. Выполняем расчет шума квантования на выходе ЦФ при разрядности АЦП 7 бит и произведений 15 бит (без учета знакового разряда). Результаты расчета сохраняем в отчет (рисунок 23).

Рисунок 23 – Результаты расчёта

4. Выполняем моделирование фильтра при включенных эквивалентных источниках шума квантования АЦП и произведений разрядностью 7 и 15 бит. Выбираем в качестве входного гармонический сигнал с центральной частотой фильтра и единичной амплитудой.

Сохраняем в отчет график первого блока выходного сигнала (рисунок 24). Просматриваем последующие блоки до завершения переходных процессов в фильтре. Сохраняем в отчет таблицу результатов моделирования (рисунок 25).

Рисунок 24 – Первый блок выходного сигнала

Рисунок 25 – Результаты моделирования

5. Повторяем п. 4 для гармонического сигнала с одной из частот задерживания цифрового фильтра (500 Гц). Сохраняем для отчета график первого блока выходного сигнала (рисунок 26).

Рисунок 26 – Первый блок выходного сигнала
*6. Повторяем п. 4 для гармонического сигнала с центральной частотой фильтра с добавлением внешнего шума с отношением сигнал-шум (ОСШ), равным 5. Сохраняем в отчет график и таблицу результатов моделирования в установившемся режиме работы фильтра (рисунки 27 и 28). Отмечаем их отличие от результатов моделирования по заданию 1 без учета конечной разрядности чисел.