Вопросы для самоконтроля
Чем обеспечивается возможность замены аналоговых сигналов дискретными со спектральной точки зрения?
Какую роль играет правильный выбор частоты дискретизации со спектральной точки зрения?
Почему перед дискретизацией сигнала с убывающей, но не финитной спектральной плотностью, полезно подвергнуть его НЧ-фильтрации?
Приводит ли к погрешности представления аналогового сигнала дискретным замена стробирующих
- функций реальными импульсами? Почему?В чем состоит разница между методами синтеза КИХ- и БИХ-фильтров с точки зрения теории аппроксимации?
Можно ли при постановке задачи синтеза фильтра требовать нулевой переходной полосы?
Можно ли реализовать фильтр со строго линейной ФЧХ? Какова структура такого фильтра? Какой вид имеет нуль-полюсная диаграмма?
Зачем нужны цепи с линейной фазовой характеристикой?
Для чего применяют "окна"?
Что нужно предпринять, если фильтр (без применения окон) удовлетворяет требованиям к крутизне спада АЧХ, но не удовлетворяет требованиям, предъявляемым к подавлению в полосе непропускания?
Что нужно предпринять, если фильтр в результате применения окна перестал удовлетворять требованиям к крутизне спада АЧХ?
В каких случаях целесообразно применение фильтров на основе частотной выборки?
При каких условиях результаты циклической и апериодической сверток совпадают?
Как реализовать КИХ-фильтрацию длинных последовательностей через БПФ?
Почему методы аналого-цифровой трансформации применяют для синтеза БИХ- , а не КИХ-фильтров?
Перечислить основные типы аппроксимаций для аналоговых фильтров-прототипов.
Назвать преимущества и недостатки методов инвариантности ИХ и билинейного преобразования.
Почему при синтезе цифровых фильтров методом билинейного преобразования отсутствует наложение АЧХ?
Неизбежна ли деформация частотной оси при билинейном преобразовании?
Что представляют собой частотные преобразования ЦФ и зачем они применяются?
Реализация цифровых фильтров
Различия между дискретными и цифровыми цепями. Дрожание отсчётов (джиттер). Представление чисел в цифровых устройствах. Эффекты квантования. Квантование сигналов. Квантование коэффициентов цифрового фильтра. Предельные циклы. Аппаратурная и программная реализация цифровых фильтров. Влияние эффектов квантования при различных формах реализации фильтров.
Методические указания
В этом разделе изучаются особенности цифровых сигналов и цифровых цепей в сравнении с дискретными сигналами и цепями. Следует обратить внимание на то, что дискретные сигналы и цепи более удобны для теоретических исследований, но при практической реализации цепей неизбежной операцией является квантование как сигналов, так и параметров (коэффициентов) фильтров. При этом дискретная ЛИС-цепь перестает быть линейной, вследствие чего возникают специфически нелинейные явления (предельные циклы). Кроме того, квантование коэффициентов смещает нули и полюсы передаточной функции, что приводит к изменению характеристик цепи и может даже привести к неустойчивости. Следует также уяснить особенности аппаратурной и программной реализации цифровых фильтров.