4 – Amaliy mashg’ulot Mavzu: Nutqli signallarni rekursiv filtrlash algoritmi va metodlari (bix) Ishdan maqsad

4 – Amaliy mashg’ulot

Mavzu: Nutqli signallarni rekursiv filtrlash algoritmi va metodlari (BIX)

Ishdan maqsad: Nutqli signallarni rekursiv filtrash algoritmlari va metodlarini o’rganish va tahlil qilish.

Nazariy qism: Cheksiz impuls xarakteristikali filtr (Rekursiv filtr, BIX-filtr) yoki IIR-filtr (IIR – infinite impulse response) – kirish o’rnida o’zining bir yoki undan ortiq chiqishini ishlatuvchi chiziqli elektron filtrdir, ya’ni teskari aloqani hosil qiladi. Bunday filtrlarning asosiy xususiyati shundaki, ularning impulsli o’tkazuvchi xarakteristikasi vaqt sohasida cheksiz uzunlikka ega bo’lsa, o’tkazuvchi funksiya ratsional-kasrli ko’rinishga ega. Bunday filtrlar ham analogli, ham raqamli bo’lishi mumkin. BIX filrtlarga Chebishyov filtri, Battervort filtri, Kalman filtri va Bessel filtri misol bo’la oladi. Raqamli filtrlarning turlari.

Raqamli filtr deb cheklangan farqlar tenglamasi algoritmini amalga oshiruvchi hisoblash qurilmasiga aytiladi.

y_p (kT)

i)T

bunda x_p (kT) - kirish signali oniy qiymatlari, y_p (kT) - chiqish signali oniy qiymatlari, a_m va b_i - koeffitsientlar, T=∆t – diskretizatsiyalash oralig’i.

Chiziqli raqamli filtrlar quyidagi turlarga bo'linadi:

• 
  a_i va b_i koeffitsientlari o'zgarmas bo'lgan va parametrlari o'zgaruvchan bo'lgan qurilmalar;
  
• 
  raqamli norekursiv (transversal) filtrlar deb hamma koeffitsientlari b_i0
  

bo'lgan va chiqish signali faqat kirish signaliga bog’liq filtrlarga aytiladi;

• 
  raqamli rekursiv filtrlar deb b_i koeffitsientlari nolga teng bo'lmagan, ya'ni chiqish va kirish orasida bog’lanishi bo'lgan filtrlarga aytiladi. Dastlab o'zgarmas koeffitsientli raqamli norekursiv filtrlar tuzilishi va tavsiflarini ko'rib chiqamiz.
  

Bu turli filtrlar uchun yuqoridagi ifoda asosida quyidagi cheklangan farq tenglamasini olamiz:

y_p (kT) m)T

Z o'zgartirishni qo'llab norekursiv filtrning uzatish funksiyasi ifodasini olamiz:

K_H (Z)

Norekursiv filtr amplituda-chastota xarakteristikasi asosida quyidagicha aniqlanadi:

A_H ( )

va uning faza-chastota xarakteristikasini keltiramiz:

_H ( ) arg K_H ( j )

vaqt xarakteristikasida algoritmlarni bajarish norekursiv raqamli filtrning quyidagi strukturasini aks etiradi.

Z almashtirish natijasidagi ko'rinishi Z^-1 shaklida bo'ladi.

Raqamli filtrning impuls xarakteristikasi uning birlik impulsga aks ta'siriga teng bo'lib, natijada quyidagi ko'rinishda bo'ladi:

K_H (kT)

m)T

Raqamli norekursiv filtr strukturaviy sxemasi