- •3.2. Проектирование ких-фильтра нижних частот
- •3.3. Проектирование бих-фильтра верхних частот
- •3.4. Проектирование ких-фильтра верхних частот
- •3.5. Проектирование полосового бих-фильтра
- •3.6. Проектирование полосового ких-фильтра
- •3.7. Проектирование режекторного бих-фильтра
- •3.8. Проектирование режекторного ких-фильтра
- •4. Контрольные вопросы
- •4.1. Что такое импульсная характеристика фильтра?
- •4.2. Как импульсная характеристика связана с ачх и фчх?
- •4.3. Что такое лачх фильтра?
- •4.4. Что такое устойчивость фильтра?
- •4.5. Каковы критерии устойчивости аналогового и дискретного фильтра?
- •5. Вывод
Министерство науки и образования РФ
Санкт-Петербургский Государственный Электротехнический Университет
кафедра МОЭВМ
Отчет
по лабораторной работе №3
“Синтез цифровых фильтров в среде MATLAB”
Выполнил: ст. гр. 3341 Постникова О. Е.
Проверил: Симончик К.
Санкт-Петербург
2007
1. Цель выполнения задания
Цель работы: Изучить методы проектирования цифровых фильтров.
2. Математическая постановка задачи
2.1. Синтезировать БИХ, КИХ фильтры (НЧ, ВЧ, полосовые и режекторные)
-
Параметры фильтров
Fd
F1
F2
F1з
F2з
Qп
Qз
3000
200
400
400
800
3
20
Fd– частота дискретизации
F1,F2– частоты среза (для фильтров нижних и верхних частот толькоF1)
F1з,F2з– частоты полосы задержки, на которых задается затухание
Qп,Qз– пульсация (затухание) в полосе пропускания и в полосе задержки соответственно
2.2. Проанализировать
- амплитудные характеристики
- импульсные характеристики
- переходные характеристики
- положение полюсов и нулей
- фазовые характеристики
3. Реализация
Синтез и анализ фильтров произведен с помощью инструмента FDAToolсредыMatlab(>>fdatool).
3.1. Проектирование БИХ-фильтра нижних частот
Параметры фильтра:
- Fd= 3000 (частота дискретизации)
- F1= 200 (частота среза)
- F1з= 400 (частота полосы задержки)
- Qп= 3 (пульсация в полосе пропускания)
- Qз= 20 (пульсация в полосе задержки)
Порядок проектирования:
1) Запускаем FDAToolbox
2) Выбираем тип фильтра – Lowpass
3) Выбираем метод синтеза – IIR,в качестве фильтра прототипаButterworth
4) Задаем спецификацию в соотвествии с заданием
5) Нажимаем кнопку DesignFilter
6) Используя средства анализа fdatoolполучаем следующие характеристики
|
|
АЧХ |
ЛАЧХ |
|
|
ФЧХ |
ИХ |
|
|
ПХ |
полюсы и нули |
3.2. Проектирование ких-фильтра нижних частот
Параметры фильтра:
- Fd= 3000 (частота дискретизации)
- F1= 200 (частота среза)
- F1з= 400 (частота полосы задержки)
- Qп= 3 (пульсация в полосе пропускания)
- Qз= 20 (пульсация в полосе задержки)
Порядок проектирования:
1) Запускаем FDAToolbox
2) Выбираем тип фильтра – Lowpass
3) Выбираем метод синтеза – FIR,в качестве фильтра прототипаEquiripple
4) Задаем спецификацию в соотвествии с заданием
5) Нажимаем кнопку DesignFilter
6) Используя средства анализа fdatoolполучаем следующие характеристики
|
|
АЧХ |
ЛАЧХ |
|
|
ФЧХ |
ИХ |
|
|
ПХ |
полюсы и нули |
3.3. Проектирование бих-фильтра верхних частот
Параметры фильтра:
- Fd= 3000 (частота дискретизации)
- F1= 400 (частота среза)
- F1з= 200 (частота полосы задержки)
- Qп= 3 (пульсация в полосе пропускания)
- Qз= 20 (пульсация в полосе задержки)
Порядок проектирования:
1) Запускаем FDAToolbox
2) Выбираем тип фильтра – Highpass
3) Выбираем метод синтеза – IIR,в качестве фильтра прототипаButterworth
4) Задаем спецификацию в соотвествии с заданием
5) Нажимаем кнопку DesignFilter
6) Используя средства анализа fdatoolполучаем следующие характеристики
|
|
АЧХ |
ЛАЧХ |
|
|
ФЧХ |
ИХ |
|
|
ПХ |
полюсы и нули |
3.4. Проектирование ких-фильтра верхних частот
Параметры фильтра:
- Fd= 3000 (частота дискретизации)
- F1= 400 (частота среза)
- F1з= 200 (частота полосы задержки)
- Qп= 3 (пульсация в полосе пропускания)
- Qз= 20 (пульсация в полосе задержки)
Порядок проектирования:
1) Запускаем FDAToolbox
2) Выбираем тип фильтра – Highpass
3) Выбираем метод синтеза – FIR,в качестве фильтра прототипаEquiripple
4) Задаем спецификацию в соотвествии с заданием
5) Нажимаем кнопку DesignFilter
6) Используя средства анализа fdatoolполучаем следующие характеристики
|
|
АЧХ |
ЛАЧХ |
|
|
ФЧХ |
ИХ |
|
|
ПХ |
полюсы и нули |
3.5. Проектирование полосового бих-фильтра
Параметры фильтра:
- Fd= 3000 (частота дискретизации)
- F1= 400 (частота среза 1)
- F2= 600 (частота среза 2)
- F1з=200(частота полосы задержки 1)
- F2з= 800 (частота полосы задержки 2)
- Qп= 3 (пульсация в полосе пропускания)
- Q1з= 20 (пульсация в полосе задержки 1)
- Q2з= 20 (пульсация в полосе задержки 2)
Порядок проектирования:
1) Запускаем FDAToolbox
2) Выбираем тип фильтра – Bandpass
3) Выбираем метод синтеза – IIR,в качестве фильтра прототипаButterworth
4) Задаем спецификацию в соотвествии с заданием
5) Нажимаем кнопку DesignFilter
6) Используя средства анализа fdatoolполучаем следующие характеристики
|
|
АЧХ |
ЛАЧХ |
|
|
ФЧХ |
ИХ |
|
|
ПХ |
полюсы и нули |