Tizim va signallarni qayta ishlash O’quv uslubiy majmua
-MA’RUZA. SIGNALLARNI RAQAMLI FILTRLASH
Download 450.29 Kb.
|
Tizim va signallarni qayta ishlash O’quv uslubiy majmua-hozir.org
|
3-MA’RUZA. SIGNALLARNI RAQAMLI FILTRLASH
3.1. Signallarni shovqinlardan tozalash vazifalari Filtrlash – bu statsionar xalaqitlar (shovqin) fonida foydali signalni ajratib olish jarayonidir. Raqamli filtr – bu kompyuter ilovasi yoki alohida hisoblash qurilmasi bo‘lishi mumkin. Matematik nuqtai nazaridan, filtrlash – bu asosan, impuls xususiyatiga ega signalning svyortkalash jarayonidir, bu yerda impuls xususiyati rolini filtr koeffitsiyentlari h(k) bajaradi (3.1-rasm). X(n) signalining qiymatlari raqamli filtrning kirish qismiga ketma-ket kirib keladi, filtrlangandan so‘ng silliqlangan signal Y(n) filtr chiqishida paydo bo‘ladi [2, 3, 9]. 3.1-rasm. Raqamli filtr elementlari Eng oddiy filtr turi – bu sirpanuvchi o‘rtacha filtr hisoblanadi. Sirpanuvchi o‘rtacha filtrda amalga oshiriladigan hisob-kitoblarni ko‘rib chiqamiz. Raqamli filtrning kirish signali – bu kiruvchi analog signalni diskretlash va kvantlash natijasida hosil bo‘ladigan raqamli qiymatlar ketma-ketligidir (3.2-rasm). 44
Kechikish elementi Z-1 diskretlashning bir davriga to‘g‘ri keladigan (birlik kechikishi) vaqtinchalik kechiktirish. Shuning uchun har bir kechiktirish elementi Z-1 qiymatlarni diskretlashning bir davri bilan kechiktiradi. Hisoblash formulasi quyidagicha (3.1): 𝑌(𝑛) = ∑[ℎ(𝑘) ∗ 𝑥(𝑛 − 𝑘)] (3.1) Bu holda filtr koeffitsiyentlari h(k) doimiy (bular filtr og‘irliklari) va ¼ ga teng. Har bir kechikish elementining chiqishi burilish deb nomlanadi. Burilishlardan olingan qiymatlar ko‘paytirish sxemalariga beriladi, ular kechiktirilgan qiymatlarning miqdorini kerakli qiymatlarga qadar o‘lchaydilar, ya’ni qiymatlarning kechiktirilgan miqdori og‘irlik koeffitsiyentlariga ko‘paytiriladi. Ko‘paytirgichlarning chiqishi umumiy yig‘uvchiga ulangan. Raqamli filtrdan chiquvchi signal tegishli miqdordagi kechiktirilgan va vaznli qiymatlar majmuasini ifodalaydi: Y(n) = h(0)*x(n) + h(1)*x(n-1) + h(2)*x(n-2) + h(3)*x(n-3) = ¼ [x(n) + x(n-1) + x(n-2) + x(n-3)] Raqamli filtrning ishlash algoritmi. Hisoblashlar birinchi x(n) qiymatning filtr kirish qismiga kirishidan boshlanadi. Kiruvchi qiymat h(0) ga ko‘paytiriladi, ya’ni ¼ ga va kechiktirish (z) orqali filtrning ikkinchi bosqichiga uzatiladi va uning x(n)1/4 hosilasi yig‘uvchining kirish qismiga uzatiladi. Xuddi shu tarzda, x(n), 45
qayta ishlanadi (3.3-rasm). 3.3-rasm. 4 nuqtali sirpanuvchi o‘rtacha filtrning kiruvchi signalga ta’siriga Ikkinchi bosqichda tartib bilan navbatdagi signal qiymati filtr kirishiga beriladi. Oldin olingan qiymat h(1) ga ko‘paytiriladi va yangi olingan qiymat esa h(0) ga ko‘paytiriladi, so‘ngra ikkalasi ham bir vaqtning o‘zida yig‘uvchining kirishiga beriladi. Ushbu kirib kelish tartibi barcha filtr kaskadlari to‘liq to‘lguncha davom etadi. Bundan tashqari, jarayon filtrning barcha bosqichlarida qiymatlarning to‘liq ishtiroki bilan davom etadi. Shuning uchun, har qanday vaqtda, chiqish signalining qiymati tegishli va oldingi uchta qiymatning vaznli yig‘indisi sifatida hisoblanishi mumkin. 4 nuqtali filtr dasturini amalga oshirishga misol (topshiriq). Quyidagi raqamli filtr koeffitsiyentlarini tanlaymiz (impuls xususiyatlari qiymatlari): h(0) = 0,25 , h(1) = 0,5, h(2) = 0,5, h(3) = 0,25 (ushbu impuls xususiyatlarining grafigini bering). Raqamli filtr ishlashi: 1. 1,0*0,25=0,25 2. 1,0*0,5 +2,0*0,25=1,0 1,0 3. 1,0*0,25+2,0*0,5+2,0*0,25=1,75 2,0 4. 2,0*0,25+2,0*0,5+2,4*0,25=2,1 2,0 5. 2,0*0,25+2,4*0,5+1,2*0,25=2,0 2,4 6. 2,4*0,25+1,2*0,5+2,0*0,25=1,4 1,2 46
1,2*0,25+2,0*0,5+2,0*0,25=1,8 2,0 8. 2,0*0,25+2,0*0,5+1,0*0,25=1,75 2,0 9. 2,0*0,25+1,0*0,5=1,0 1,0 10. 1,0*0,5=0,25 Yuqorida muhokama qilingan raqamli filtr turi shovqin darajasi past bo‘lgan oddiy mikrosxemalarda qo‘llaniladi. Ko‘p tomonlama raqamli filtrlar ularni ishlab chiqishda ko‘proq parametrlardan foydalanadi. Download 450.29 Kb. Do'stlaringiz bilan baham: 
|