Filtrlar haqida umumiy tushuncha Raqamli filtrlar Integral filtrlar

Filtrning xususiyatlarini aniqlash.

Oynaning funktsiyasini filtr xususiyatlariga muvofiq belgilaydi.

Belgilangan spetsifikatsiyalar uchun talab qilinadigan filtrlash tartibini hisoblash.

Oyna funktsiyalari koeffitsientlarini hisoblash.

Filtrlash tartibiga muvofiq ideal filtr koeffitsientlarini hisoblash.

Filtrni spetsifikatsiyasini aniqlashning asosiy maqsadi - kerakli normallashtirilgan chastotalarni, o'tish kengligini va o'tish yo'llarining pasayishini topish.

Qanday bo'lmasin, kirish signali raqamlashtirilgandan va raqamlar oqimini bildirgandan so'ng, uni mikrokontrolörlerde yoki FPGA-larda raqamli usul bilan qayta ishlash mumkin.

Raqamli signalni qayta ishlashning vazifalaridan biri filtrlashdir. Filtrlash deganda spektrdagi ba'zi chastotalarni bostirish va boshqalarni uzatish / kuchaytirish tushuniladi. Men spektr haqida yozdim.

Oynaning funktsiyalari va filtrlash tartibi ushbu parametrlarga muvofiq belgilanadi. Shunga ko'ra, tanlangan oyna funktsiyasi belgilangan xususiyatlarga javob berishi kerak. Ushbu fikr keyingi bobda batafsil muhokama qilinadi. Ushbu bosqichdan so'ng, ya'ni oyna funktsiyasi ma'lum bo'lganda, biz ma'lum spetsifikatsiyalar to'plami uchun zarur bo'lgan filtrlash tartibini hisoblashimiz mumkin. Hisoblash usullaridan biri bobda keltirilgan.

Ushbu masala keyingi bobda ham muhokama qilinadi. Oyna funktsiyasining koeffitsientlarini baholaganingizdan so'ng, filtr chastotasining ideal namunalarini topish kerak. Ushbu namunalarni hisoblash uchun ishlatiladigan iboralar 3-bo'limda ideal filtrni yaqinlashtirishda ko'rib chiqiladi.

Faqat past chastotali filtrlar mavjud, ular faqat berilgan chastotadan past chastotalarni o'tkazadilar. Aksincha, kesish chastotasi ostidagi chastotalarni bostiradigan yuqori o'tish filtrlari mavjud. Faqat ma'lum bir diapazonda chastotalarni ruxsat etadigan yoki bostiradigan tarmoqli filtrlari mavjud (tarmoqli o'tish va tarmoqli to'xtash filtrlari).

Ichki tuzilishga ko'ra, menimcha, eng oddiylari bu FIR filtrlari. FIR filtri bu cheklangan impulsli reaktsiyaga ega filtrdir. Ingliz adabiyotida FIR - bu FIR, ya'ni Finite Impulse Response filtri.

Z −1 ga ko'paytirish - bu bitta saralash davri bo'yicha siljish

Ushbu bo'limda to'g'ridan-to'g'ri, to'g'ridan-to'g'ri transpozitsiya qilingan va kaskadli dasturlarni ko'rib chiqamiz, ular filtrni apparatli amalga oshirish uchun juda qulaydir. Dasturiy ta'minotni joriy qilishga kelsak, ushbu kitobda to'g'ridan-to'g'ri va optimallashtirilgan amalga oshirishlar muhokama qilinadi.

• 
  Filtrlangan signal namunalarini o'qish.
  
• 
  Yangi namunani birinchi kirish joyida saqlash; va yana.
  

Tampon kengligi 16 bit bo'lganligi sababli, dairesel tampon manzili 16-ga murojaat qilish rejimi yordamida amalga oshiriladi. Tampon uzunligi quyidagicha olinadi. Bu minimal aylanma tampon uzunligi 2 ^ 3 \u003d ekanligini anglatadi.

Ushbu filtrning tuzilishi quyidagicha.

Bu erda Z -1 bloklari kechikish liniyalari. Amalda, Z -1 blokli zanjiri - bu ma'lumotlarni saqlash uchun faqat ro'yxatlar ketma-ketligidir. Namuna olish chastotasi bo'lgan soat chastotasining har bir chetida kirish ma'lumotlari birinchi registrdan ikkinchisiga o'tadi. Filtrda ixtiyoriy uzunlikdagi registrlar zanjiri bo'lishi mumkin. Bundan tashqari, har bir blokdan Z -1 ma'lumotlar multiplikatorga uzatiladi. Ko'paytirgichlarning har biri o'z ma'lumotlarini ba'zi doimiylarga ko'paytiradi. Keyin barcha ko'paytirish natijalari qo'shiladi va filtrlangan signal olinadi. Maxsus fan filtr uzunligini va ko'paytirgichlar uchun koeffitsientlarni hisoblashdir. Filtrning xarakteristikasi koeffitsientlarga bog'liq.

Birinchi 10 ta namunani olgandan keyin tampon tarkibi 2-2-jadvalda keltirilgan. Dasturni amalga oshirish uchun kirish namunalarini filtrlash quyidagi formulaga muvofiq amalga oshiriladi. Kaskadni amalga oshirishning uzatish funktsiyasi quyidagicha. Internetda jarayonni tasvirlaydigan ko'plab sahifalar mavjud, ammo ularning ko'plari amalga oshirishning haqiqiy tafsilotlarini keltirmaydi. Umid qilamizki, ushbu sahifada bir nechta turli xil derazalar asosida past chastotali, yuqori chastotali, tarmoqli va tarmoqli filtrlarni yaratish uchun o'z algoritmingizni to'plash uchun barcha kerakli ma'lumotlar mavjud.