imas projekt p1adada,p2

7/25/2019 Imas Projekt p1ADADA,p2

1/6

1.Filtr cyfrowy.

1.1. Wstp

Filtracja jest procesem przetwarzania sygnau w dziedzinie czasu.

Polega na redukowaniu ( odfiltrowaniu ) niepodanych skadowych

zawartych w sygnale wejciowym.

!e wzgl"du na typ przetwarzanych sygna#w filtracj" dzieli si" na$

% &nalogow(filtr analogowy dziaa na sygnale cigym' filtr

ukad elektroniczny' np. *+ ).

% +yfrow(przetwarzanie cigu wartoci pr#,ek' filtr program

komputerowy' np. w procesorze sygnaowym).

Filtry a)analogowy ze znieksztaconym przez wysze harmoniczne

sygnaem wejciowym i odfiltrowanym sygnaem wyjciowym, b)cyfrowy

odpowiednik filtru analogowego.


2/6

1.2.Definicja filtru cyfrowego.

Filtrem cyfrowym nazywamy liniowy i stacjonarny ukad (algorytm)'

kt#ry jednoznacznie przeksztaca dany cig licz, (sygna

wejciowy) w inny cig licz, (sygna wyjciowy). !akadamy przy

tym' e przetwarzany cig reprezentuje sygna jednowymiarowy.

1.3 Zalety i wady.

!alety$

atwo- otrzymywania charakterystyk cz"stotliwociowych o

praktycznie dowolnym ksztacie w pasmie przepustowym' duych

poziomach tumienia w pasmie zaporowym oraz wskim pasmie

przejciowym

moliwo- uzyskiwania filtr#w o liniowej charakterystyce

fazowej

parametry filtr#w cyfrowych s stae w czasie w ukadach

cyfrowych nie istnieje pro,lem starzenia si" element#w

wi"ksza elastyczno- w procesie projektowania zar#wno faza

projektowania jak i pr#, od,ywa si" przy uyciu komputera

nie trze,a ,udowa- hardwerowego prototypu filtru

kr#tszy czas projektowania

/ady$

pasmo przenoszenia filtr#w cyfrowych jest ograniczone do

poowy cz"stotliwoci pr#,kowania podczas' gdy pasmo

przenoszenia filtr#w analogowych jest teoretycznie

nieograniczone


3/6

2.Rodzaje filtrw cyfrowyc.

ozr#nia si" dwa rodzaje filtr#w cyfrowych$ o sko0czonej

odpowiedzi impulsowej 123(ang.$ F34 Finite 3mpulse esponse) oraz

o niesko0czonej odpowiedzi impulsowej 523(ang.$ 334 3nfinite

3mpulse esponse).

2.1 Filtr F!R.

!asadnicz cech charakteryzujc ten rodzaj filtr#w jest to' e

do uzyskania ,iecej pr#,ki sygnau na wyjciu filtru

wykorzystuj one pr#,k" ,iec i pr#,ki przesze sygnau

wejciowego' nie korzystajc z adnych przeszych pr#,ek sygnau

wyjciowego. ! tego powodu nazywa si" je czasem filtrami

nierekursywnymi. 5azwa ich wzi"a si" std' e filtry te'

dysponujc sko0czon licz, r#nych od zera pr#,ek sygnau

wejciowego' na wyjciu zawsze maj sko0czon licz," pr#,ek

sygnau wyjciowego.

olnoprzepustowy filtr F!" # rz$du.

!alety$

Projektowanie filtr#w F3 jest znacznie atwiejsze ni

filtr#w 33.

Filtry F3 s zawsze sta,ilne

/ wielu zastosowaniach (przetwarzanie ,iecego sygnau w

,lokach' przetwarzanie o,raz#w) sko0czona odpowied6 impulsowa

jest ,ardzo podana.

7atwo jest uzyska- w tego typu filtrach liniow faz"' filtry

z liniow faz op#6niaj wszystkie skadowe sygnau w

jednakowym stopniu.

/ady$

/i"ksza zoono- o,liczeniowa.

/i"ksze zapotrze,owania na pami"- operacyjn.


4/6

2.1.1. "rzy#$ad dzia$ania filtru F!R.

%rednianie jako przykad filtracji& linia niebieska'sygna

wejciowy( linia filetowa'sygna urednionyodfiltrowany).

4 sygna wejciowy jest prze,iegiem zawierajcym skadowe o

duych cz"stotliwociach (wynika to z gwatownych zmian w ciguczasowym sygnau)

4 z sygnau urednionego wyeliminowano te gwatowne zmiany (zosta

wygadzony)' a to oznacza' e cz"- skadowych o duych

cz"stotliwociach zostaa odfiltrowana

4 dodatkowo moemy zauway-' e jeli sygna wejciowy zmaleje do

zera' to sygna na wyjciu ,"dzie dy do zera i po paru pr#,kach

(tyle ile wynosi przedzia uredniania) r#wnie spadnie do zera.

2.2 Filtr !!R.

Filtry te s zasadniczo r#ne od filtr#w F3' poniewa zawsze

wymagaj sprz"enia zwrotnego. 2 ile pr#,ki sygnau wyjciowego

filtru 123 zale jedynie od przeszych wartoci sygnau

wejciowego' to kada pr#,ka wyjciowa filtru 33 zaley od

poprzednich pr#,ek sygnau wejciowego i poprzednich pr#,ek

sygnau wyjciowego. 1tosowanie sprz"enia zwrotnego' czyli pr#,ek

wyjciowych podawanych z powrotem na wejcie' jest zar#wno

korzystne' jak i niekorzystne.


5/6

*truktura filtru !!"

!alety$

5iska zoono- o,liczeniowa

5iewielkie zapotrze,owanie na pami"- operacyjn

/ady$

ekursywno- filtru wprowadza potencjalne zagroenie utraty

sta,ilnoci (odpowied6 filtru w spos#, niekontrolowany narasta

do niesko0czonoci)

Projektowanie filtr#w 33 jest znacznie trudniejsze ni w

przypadku filtr#w F3

Filtry 33 s znacznie ,ardziej wraliwe na ,"dy zaokrgle0$

zaokrglenia wartoci wsp#czynnik#w mog znaczco zmieni-

charakterystyk"' a zaokrglenia wartoci sygnau i wynik#w

porednich wprowadzaj szum' kt#ry moe si" akumulowa-.

5ie mona ich zaimplementowa- jako filtr#w o liniowej fazie'

czyli takich' kt#re wprowadzaj takie samo op#6nienie grupowe

dla wszystkich skadowych cz"stotliwociowych przepuszczanego

sygnau.


6/6

2.2.1 "rzy#$ad dzia$ania filtru !!R

+rzykad filtracji !!"& linia niebieska'sygna wejciowy( linia

czerwony'sygna wyjciowyodfiltrowany).

zaprojektowany filtr wygadzasygna wejciowy

od chwili n8 sygna wejciowy zanika 9 sygna wyjciowy dydo zera' aczkolwiek tej wartoci nigdy nie osignie 9 jest to

cecha charakterystyczna filtr#w o niesko0czonej odpowiedzi

impulsowej (33).

imas projekt p1adada,p2

Documents