Цифровая обработка сигналов. Часть 1. Витязев В.В - 32 стр.

UptoLike

31
затратами по памяти и с вычислительными затратами, определяемыми
порядком фильтра, а также с требуемой точностью представления его
коэффициентов. Изменение фазовой характеристики можно
рассматривать как вносимую фильтром задержку по времени «Group
Delay» (характеризует задержку выходного сигнала относительно
входного, зависящую от частоты).
Временные характеристики: импульсная («Impulse response») и
переходная («Step response») отражают реакцию фильтра на
соответствующие входные сигналы во временной области.
Импульсная характеристика (реакция на единичный импульс) БИХ-
фильтра не ограничена во времени, в отличие от КИХ-фильтров,
рассмотренных в лабораторной работе 1.
Итак, при расчете коэффициентов и оптимизации структуры БИХ-
фильтров разработчик сталкивается со следующими проблемами [1, 4]:
проблема корректности самой постановки задачи
оптимизации при увеличении требований к точности
воспроизведения желаемых характеристик;
поиск эффективного метода приближения характеристик;
проблема физической реализуемости и устойчивости.
В практике синтеза цифровых БИХ-фильтров частотной селекции
наибольшее применение нашли так называемые косвенные методы
расчёта, использующие хорошо разработанный аппарат синтеза
аналоговых фильтров с последующим переходом к эквивалентным,
при определенных условиях, цифровым звеньям: фильтры Чебышева,
Золотарёва, Баттерворта и др. В данной лабораторной работе
предлагается исследовать некоторые из них, экспериментально
определяя достоинства и недостатки каждого метода получения
коэффициентов.
«Bilinear Transformation» —
билинейное преобразование,
известное в отечественной научной литературе как
W-
преобразование
. При билинейном преобразовании круг единичного
радиуса на комплексной Z-плоскости трансформируется в левую
полуплоскость плоскости W, что позволяет применить к цифровым
системам критерии устойчивости, разработанные для непрерывных
систем. Переход от переменной к переменной
w
z
осуществляется
подстановкой:
(3.4)
,
2
1
2
1
wT
wT
z
+
=