41. Структуры нцф

НЦФ соответствуют два основных типа структур: прямая и каскадная.

Прямая структура определяется передаточной функцией Н(z), представленной в виде рациональной функции:

и отображает разностное уравнение:

Каскадная структура определяется передаточной функцией, представленной в виде произведения множителей второго порядка:

где b_0i, b_1i, b_2i — вещественные коэффициенты, а К - количество НЦФ 2-го порядка.

Система разностных уравнений НЦФ звеньев 2-го порядка описывается:

43. Частотные характеристики ких-фильтров и бих-фильтров

Общие формулы для частотных характеристик дискретных фильтров.

КИХ-фильтр:

БИХ-фильтр:

Амплитудно-частотной характеристикой (АЧХ) называется функция

Фазо-частотной характеристикой (ФЧХ) называется функция

АЧХ устанавливает связь между амплитудами, а ФЧХ - между фазами выходного и входного сигналов фильтра.

Общие формулы АЧХ КИХ-фильтра и БИХ-фильтра имеют вид:

Основные свойства частотных характеристик дискретных фильтров:

- частотная характеристика является периодической функцией по частоте, с периодом, равным частоте дискретизации;

- АЧХ и ФЧХ также являются периодическими функциями с тем же периодом;

- для фильтров с вещественными коэффициентами АЧХ - четная функция, а ФЧХ - нечетная функция;

- для полного описания частотной характеристики фильтра с вещественными коэффициентами достаточно задать ее в основной полосе частот.

Дискретный фильтр называют нормированным, если максимальное значение АЧХ равно 1. Нормировка фильтра достигается путем умножения коэффициентов числителя передаточной функции на нормирующий множитель.

Основные требования к фильтрам:

- задание частоты дискретизации

- задание требований к АЧХ или к характеристике ослабления

45. Параметры анализаторов спектра

Спектральный анализ заключается в разложении сигнала на его частотные или спектральные составляющие и оценке или измерении их спектральных характеристик − амплитуды, фазы, мощности, спектральной плотности мощности и др.

К задачам, решаемым методами спектрального анализа, относятся: обнаружение, разрешение и оценивание параметров сигналов, сжатие данных, выделение информативных признаков, идентификация объектов (определение частотных, импульсных и других характеристик), распознавание образов (речи, изображений) и др.

Основными методами спектрального анализа являются фильтровые (методы полосового анализа), бесфильтровые (основанные на ДПФ), параметрические (на основе параметрических моделей случайных процессов), текущего, скользящего и скачущего спектрального анализа, последовательного и параллельного, одноканального и многоканального, в реальном времени и нереальном.

К параметрам анализаторов спектра относятся [4]:

- число каналов анализа;

- время наблюдения или анализа (ширина окна) и соответствующее ему число отсчетов или длина N обрабатываемой реализации сигнала;

- полоса анализа;

- разрешение по частоте.

Особенности классического спектрального анализа на основе ДПФ связаны с оценкой спектра сигнала по его реализациям конечной длины, т. е. на конечном интервале наблюдения. При этом полагается, что за пределами этого интервала сигнал равен нулю или является периодическим продолжением считанной реализации.