Пред.
След.
Макеты страниц
Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике ДЛЯ СТУДЕНТОВ И ШКОЛЬНИКОВ ЕСТЬ
ZADANIA.TO
9.38. Цифровые фильтрыПоследний пример затронул интересную тему цифровой фильтрации, в данном случае формирование НЧ-сигнала путем взвешенного суммирования 32 значений псевдослучайной последовательности, каждое из которых соответствует уровню напряжения 0 или
Здесь Заметьте, что такой фильтр может обладать интересным свойством симметричности во времени, т. е. усреднением прошлого и будушего для того, чтобы сформировать текущее значение выхода.
Рис. 9.91. Нерекурсивный цифровой фильтр. Разумеется, реальные аналоговые фильтры умеют лишь смотреть в прошлое и соответствуют цифровым фильтрам с ненулевыми весовыми коэффициентами только при Частотная характеристика симметричного фильтра.Можно показать, что частотная характеристика симметричного фильтра![]()
где Рекурсивные фильтры.Можно получить интересный класс цифровых фильтров, если на вход фильтра в дополнение к внешнему входному сигналу подать собственный выходной сигнал фильтра. Такой фильтр можно рассматривать как фильтр с обратной связью. Он имеет причудливое название рекурсивный фильтр (или с бесконечной импульсной характеристикой) в противоположность рассмотренному выше нерекурсивному (с конечной импульсной характеристикой) фильтру. Можно, например, сформировать выходной сигнал в соответствии со следующим выражением:
Это соответствует низкочастотной характеристике, эквивалентной той, которой обладает простой низкочастотный
где Пример НЧ-фильтра.В качестве числового примера предположим, что вам требуется отфильтровать ряд числовых значений, соответствующих сигналу с затуханием 3 дБ на частоте![]() ![]() ![]()
Рис. 9.92. Рекурсивный фильтр на коммутируемых конденсаторах. С увеличением постоянной времени относительно времени между отсчетами Для обработки данных уже представленных в виде дискретных отсчетов, как, например, массив данных в компьютере, вы, возможно, предпочтете использовать такой фильтр. Рекурсивный фильтр при этом будет реализовываться с помощью однократного прохода по данным с тривиальной арифметической обработкой. Программа НЧ-фильтра на языке Фортран будет выглядеть следующим образом:
где X - матрица данных, НЧ-фильтр с коммутацией.Такой же фильтр можно построить аппаратным путем, используя схему, показанную на рис. 9.92. Ключи на полевых транзисторах![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]()
Приравнивая эти коэффициенты к заданному ранее значению А, получим
Упражнение 9.8. Покажите, что этот результат правилен. Этот фильтр практичен во всех отношениях и обладает одной привлекательной особенностью - электронной настройкой посредством тактовой частоты Приведенная схема представляет собой простой пример фильтра с коммутацией; в этот класс фильтров входят фильтры, выполненные на матрицах коммутируемых конденсаторов. Они имеют периодическую частотную характеристику, что делает их удобными для использования в качестве гребенчатых и узкополосных режекторных фильтров. Для всех фильтров классического типа (Баттерворта, Чебышева и т.п.) можно построить их приближенные дискретные аналоги в форме ВЧ, НЧ, полосовых и заграждающих фильтров, как симметричных во времени, так и с истинным временем запаздывания. Такие фильтры очень удобны при обработке квантованных данных, перед которыми, безусловно, большое будущее. В настоящее время выпускают большое число недорогих ИМС фильтров с коммутируемыми конденсаторами. ИМС
Рис. 9.93. Цифровой генератор синусоидальных сигналов. С помощью внешних резисторов устанавливаются тип фильтра (ВЧ, НЧ, полосовой, заграждающий) и характеристика фильтра (Баттерворта, Чебышева и т. п.), а с помощью тактовой частоты, как и раньше, устанавливается частота среза. Другими изготовителями фильтров с коммутируемыми конденсаторами являются фирмы American Microsystems (AMI), Linear Technology (LTC) и Reticon. Фирма LTC как всегда использовала несколько хитроумных приемов для улучшения технических характеристик. Ее фильтры
Рис. 9.94. Цифровой НЧ-фильтр с малым сдвигом по постоянному току.
Рис. 9.95. а - преобразователь отрицательных уровней в уровни ТТЛ; б - управление нагрузкой; подключенной на землю; Вообще говоря, такие фильтры с коммутируемыми конденсаторами работают только на верхнем конце звукового диапазона. В них также наблюдается существенное проникновение тактовой частоты на выход обычно в пределах Формирование синусоидальных колебаний цифровым способом.С нерекурсивной цифровой фильтрацией связан интересный способ синтеза синусоидальных колебаний с использованием взвешенных сумм сигналов с выходов счетчика Джонсона (кольцевой счетчик с коэффициентом пересчета, вдвое превышающим число разрядов). Схема на рис. 9.93 показывает способ реализации такого генератора. ИМС 4015 представляет собой![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]()
|
1 |
Оглавление
|