Введение

В цифровой вычислительной системе, предназначенной для обработки сигналов, действие над отсчетами сигнала заменяется действием над кодовыми словами. Структурная схема подобного цифрового фильтра представлена на рисунке 1.

ЦФ

ЭК

АСФ

ЦАП

АЦП

X(t) X(nT) Y(nT)

Рисунок 1.

где ЭК – электронный ключ. Производит преобразование

аналогового сигнала в отсчеты. На выходе

последовательность АИМ – 1.

АЦП – аналого-цифровой преобразователь. На выходе вместо

отсчетов сигнала появляются кодовые слова, т. е. АИМ – 2.

ЦФ – осуществляет операцию над кодовыми словами в

соответствии с заданным алгоритмом (например, в

соответствии с заданным разностным уравнением).

ЦАП – цифро-аналоговый преобразователь. На его выходе

вместо кодовых слов появляются отсчеты выходного

выходного сигнала.

АСФ – аналоговый синтезирующий фильтр (ФНЧ). На его

выходе появляется выходной аналоговый сигнал.

Применение цифровых фильтров позволяет получать высокое качество обработки сигналов. Поскольку кодовые слова X(nT) и Y(nT) имеют конечную длину, то сигнал на выходе Y(t) будет отличаться от идеального варианта обработки на некоторую величину. Здесь сказывается эффект конечной разрядности. Эти эффекты учитываются в окончательной схеме цифрового фильтра и рассматриваются ниже. 2

ЗАДАНИЕ

на курсовую работу «Проект цифрового фильтра»

по дисциплине «Цифровая обработка сигналов».

Студенту ___________ группа _______ вариант 19 .

Спроектировать цифровой фильтр при следующих исходных данных:

1. Передаточная характеристика цифрового фильтра

 

, где ) ( 1 ) ( 3 3 2 2 1 1 3 3 2 2 1 1 0             ZB Z B Z B Z A Z A Z A A Z H

A0=1, A1= 0.27, A2=-0.62, A3=0.53,

B1= 0.74, B2= 0.37, B3=-0.59.

2. Входное воздействие:

 

x(nT)=[ -0,57, 0.41, 0.18, -0.55, 0, -0.22, 0.38, 0.11 ]

3. Разрядность входного воздействия равна 9.

4. Разрядность обрабатываемых результатов равна 12.

 

Содержание курсовой работы:

1. Синтезировать структурную схему цифрового фильтра. Определить устойчивость.

2. Рассчитать X(jk) и H(jk) с помощью быстрого преобразования Фурье. Рассчитать и построить АЧХ фильтра.

3. Рассчитать свертку во временной и частотной областях входного воздействия и заданной передаточной характеристики. С помощью ОБПФ рассчитать выходное воздействие.

4. Определить мощность собственных шумов синтезируемого фильтра.

 

 Введение

В цифровой вычислительной системе, предназначенной для обработки сигналов, действие над отсчетами сигнала заменяется действием над кодовыми словами. Структурная схема подобного цифрового фильтра представлена на рисунке 1.

ЦФ

ЭК

АСФ

ЦАП

АЦП

X(t) X(nT) Y(nT)

Рисунок 1.

где ЭК – электронный ключ. Производит преобразование

аналогового сигнала в отсчеты. На выходе

последовательность АИМ – 1.

АЦП – аналого-цифровой преобразователь. На выходе вместо

отсчетов сигнала появляются кодовые слова, т. е. АИМ – 2.

ЦФ – осуществляет операцию над кодовыми словами в

соответствии с заданным алгоритмом (например, в

соответствии с заданным разностным уравнением).

ЦАП – цифро-аналоговый преобразователь. На его выходе

вместо кодовых слов появляются отсчеты выходного

выходного сигнала.

АСФ – аналоговый синтезирующий фильтр (ФНЧ). На его

выходе появляется выходной аналоговый сигнал.

Применение цифровых фильтров позволяет получать высокое качество обработки сигналов. Поскольку кодовые слова X(nT) и Y(nT) имеют конечную длину, то сигнал на выходе Y(t) будет отличаться от идеального варианта обработки на некоторую величину. Здесь сказывается эффект конечной разрядности. Эти эффекты учитываются в окончательной схеме цифрового фильтра и рассматриваются ниже. 2

ЗАДАНИЕ

на курсовую работу «Проект цифрового фильтра»

по дисциплине «Цифровая обработка сигналов».

Студенту ___________ группа _______ вариант 20 .

Спроектировать цифровой фильтр при следующих исходных данных:

1. Передаточная характеристика цифрового фильтра

 

, где ) ( 1 ) ( 3 3 2 2 1 1 3 3 2 2 1 1 0             ZB Z B Z B Z A Z A Z A A Z H

A0=0.9, A1=-0.42, A2=-0.73, A3=0.59,

B1= 0.75, B2=-0.59, B3=-0.17.

2. Входное воздействие:

 

x(nT)=[ 0.68, -0.21, -0.33, -0.93, -0.29, 0.88, 0.67, -0.49 ]

3. Разрядность входного воздействия равна 9.

4. Разрядность обрабатываемых результатов равна 12.

 

Содержание курсовой работы:

1. Синтезировать структурную схему цифрового фильтра. Определить устойчивость.

2. Рассчитать X(jk) и H(jk) с помощью быстрого преобразования Фурье. Рассчитать и построить АЧХ фильтра.

3. Рассчитать свертку во временной и частотной областях входного воздействия и заданной передаточной характеристики. С помощью ОБПФ рассчитать выходное воздействие.

4. Определить мощность собственных шумов синтезируемого фильтра.