Диссертация (1090712), страница 10

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 10)

АЧХ для комплексного режекторного фильтраСоответствиеАЧХисходнымданнымподтверждаетработоспособность методики расчета.913.2. Параллельная структурная схемаВ диссертации предлагается способ расчета комплексных цифровыхполосовых и режекторных фильтров с параллельной структурой покоординатам нулей и полюсов НЧ-прототипа. При таком подходе сначалареализуется параллельная структурная схема ФНЧ (ФВЧ), состоящая иззвеньев первого порядка с комплексными коэффициентами и полученная вовторой главе. В этом случае все звенья будут иметь одинаковую структурнуюсхему, отличаясь только значениями коэффициентов. Затем структурнаясхема ФНЧ (ФВЧ), полученную во второй главе, преобразуется вструктурную схему комплексного полосового (режекторного) фильтра путемвведения в схему комплексных задержек и дополнительных сумматоров.3.2.1.

Расчет комплексных цифровых полосовых и режекторныхфильтров с параллельной структурой по значениям полюсовНЧ-прототипаПо изложенной во второй главе методике находим структурные схемыкомплексных звеньев первого порядка (ФНЧ и ФВЧ), которые отличаютсятолько значениями коэффициентов. Эти схемы приведены на рис.2.13. и нарис.2.14. Структурные схемы комплексных полосовых и режекторныхфильтров можно реализовать, используя метод комплексной задержки(рис.3.11).Рис.3.11. Структурная схема звена комплексного полосового (режекторного)фильтра92Структурные схемы комплексных звеньев первого порядка, дляполосовых и режекторных фильтров, одинаковые и отличаются толькозначениями коэффициентов.Пример 5.

Расчет комплексного цифрового полосового фильтрас параллельной структурой по значениям полюсов НЧ-прототипаБаттерворта третьего порядкаДля иллюстрации метода рассмотрим пример расчета комплексногоцифрового полосового фильтра с использованием НЧ-прототипа Баттервортатретьего порядка. НЧ-прототип Баттерворта третьего порядка описываетсяследующим набором полюсов [24]: p1=-1,p 2=-0.5+j0.866025,p3=-0.5-j0.866025.Исходные данные.1. Фильтр НЧ-прототипа Баттерворта третьего порядка в виде суммыпередаточной функции:T (s) 1( 0.5  j 0.288675)(0.5  j 0.288675)s  ( 1) s  ( 0.5 + j 0.866025) s  ( 0.5  j 0.866025)2. Параметры комплексного цифрового полосового фильтра: T0  1 ,нормированная центральная частота W0  0,25 , нормированная полосаW  0,2 .Методика расчета.1.

Определяем параметры ФНЧ: T0  1 , w W 0,1 .2В такой ситуации, используя метод обобщенного билинейногопреобразования, можно рассчитать ФНЧ с параллельной структурой.Структурная схема ФНЧ, полученная по нашим исходным даннымполучена и приведена в главе 2 на рис.2.15.Чтобыполучитьструктурнуюсхемукомплексногоцифровогополосового фильтра, необходимо блоки задержек в структурной схеме ФНЧ93заменить на комплексные задержки. Пусть частотная характеристикасмещается вправо на четверть частоты дискретизации.Тогда W0  0,25 , 0  2W0 j, e  j.20Модель комплексного цифрового полосового фильтра, созданная всреде MicroCap-7, показана на рис.3.12.Рис.3.12. Параллельная структурная схема цифрового комплексногополосового фильтра, полученная с использованиемметода комплексной задержкиВ результате моделирования в среде Micro-Cap 7 была получена АЧХкомплексного полосового фильтра, приведенная на рис.3.13.94Рис.3.13.

АЧХ для комплексного полосового фильтраСоответствиеАЧХисходнымданнымподтверждаетработоспособность методики расчета.Пример 6. Расчет комплексного цифрового режекторного фильтрас параллельной структурой по значениям полюсов НЧ-прототипаБаттерворта третьего порядкаДля иллюстрации метода рассмотрим пример расчета комплексногоцифровогорежекторногофильтрасиспользованиемНЧ-прототипаБаттерворта третьего порядка.

НЧ-прототип Баттерворта третьего порядкаописывается следующим набором полюсов [24]: p1=-1, p2=-0.5+j0.866025,p3=-0.5-j0.866025.Исходные данные.1. Фильтр НЧ-прототипа Баттерворта третьего порядка в виде суммыпередаточной функции:T (s ) 1( 0.5  j 0.288675)( 0.5  j 0.288675)s  ( 1)  s  ( 0.5 + j 0.866025)  s  ( 0.5  j 0.866025) 2. Параметры комплексного цифрового режекторного фильтра: T0  1 ,нормированная центральная частота W0  0,25 , нормированная полосаW  0,2 .Методика расчета.951. Определяем параметры ФВЧ: T0  1 , w W 0,1 .2В такой ситуации, используя метод обобщенного билинейногопреобразования, можно рассчитать ФВЧ с параллельной структурой.Структурная схема ФВЧ, полученная по нашим исходным даннымполучена и приведена в главе 2 на рис.2.17.Чтобыполучитьструктурнуюсхемукомплексногоцифровогорежекторного фильтра, необходимо блоки задержек в структурной схемеФВЧ заменить на комплексные задержки.

Пусть частотная характеристикасмещается вправо на четверть частоты дискретизации.Тогда W0  0,25 , 0  2W0 j, e  j.20Модель комплексного цифрового режекторного фильтра, созданная всреде MicroCap-7, показана на рис.3.14.Рис.3.14. Параллельная структурная схема цифрового комплексногорежекторного фильтра, полученная с использованием метода комплекснойзадержки96В результате моделирования в среде Micro-Cap 7 была получена АЧХкомплексного режекторного фильтра, приведенная на рис.3.15.Рис.3.15. АЧХ для комплексного режекторного фильтраСоответствиеАЧХисходнымданнымподтверждаетработоспособность методики расчета.3.2.2.

Расчет комплексных цифровых полосовых и режекторныхфильтров с параллельной структурой по значениям нулей и полюсовНЧ-прототипа при нечетном числе полюсовПо изложенной во второй главе методике находим структурные схемыкомплексных звеньев первого порядка (ФНЧ и ФВЧ), которые отличаютсятолько значениями коэффициентов. Эти схемы приведены на рис.2.19. и нарис.2.20.

Структурные схемы комплексных полосовых и режекторныхфильтров можно реализовать, используя метод комплексной задержки(рис.3.16).ai1Вход1ai2-ai2Вход2ai1cos0sin 0Z-1cos0Z-1Выход1bi2-sin0bi1-bi2bi1Выход2Рис.3.16. Структурная схема звена комплексного полосового (режекторного)фильтра97Структурные схемы комплексных звеньев первого порядка, дляполосовых и режекторных фильтров, одинаковые и отличаются толькозначениями коэффициентов.Пример 7. Расчет комплексного цифрового полосового фильтрас параллельной структурой по значениям нулей и полюсовНЧ-прототипа Чебышева (инверсного) третьего порядкаДля иллюстрации метода рассмотрим пример расчета комплексногоцифрового полосового фильтра с использованием НЧ-прототипа Чебышева(инверсного) третьего порядка.

НЧ-прототип Чебышева (инверсный) третьегопорядкаописываетсяn1=j2.444659,следующимn2=-j2.444659,наборомp1=-1.134319,нулейиполюсов[24]:p2=-0.466685+j0.917031,p3=-0.466685-j0.917031.Исходные данные.1. Фильтр НЧ-прототипа Чебышева (инверсного) третьего порядка ввиде суммы передаточной функции:5.644785(2.322392  j1.181883)s  (1.134319) s  (0.466685 + j 0.917031)(2.322392  j1.181883)s  (0.466685  j 0.917031)T ( s) 2. Параметры комплексного цифрового полосового фильтра: T0  1 ,нормированная центральная частота W0  0,25 , нормированная полосаW  0,2 .Методика расчета.1.

Определяем параметры ФНЧ: T0  1 , w W 0,1 .2В такой ситуации, используя метод обобщенного билинейногопреобразования, можно рассчитать ФНЧ с параллельной структурой.98Структурная схема ФНЧ, полученная по нашим исходным даннымполучена и приведена в главе 2 на рис.2.21 .Чтобыполучитьструктурнуюсхемукомплексногоцифровогополосового фильтра, необходимо блоки задержек в структурной схеме ФНЧзаменить на комплексные задержки. Пусть частотная характеристикасмещается вправо на четверть частоты дискретизации.Тогда W0  0,25 , 0  2W0 j, e  j.20Модель комплексного цифрового полосового фильтра, созданная всреде MicroCap-7, показана на рис.3.17.Рис.3.17. Параллельная структурная схема цифрового комплексногополосового фильтра, полученная с использованиемметода комплексной задержкиВ результате моделирования в среде Micro-Cap 7 была получена АЧХкомплексного полосового фильтра, приведенная на рис.3.18.99Рис.3.18.

АЧХ для комплексного полосового фильтраСоответствиеАЧХисходнымданнымподтверждаетработоспособность методики расчета.Пример 8. Расчет комплексного цифрового режекторного фильтрас параллельной структурой по значениям нулей и полюсовНЧ-прототипа Чебышева (инверсного) третьего порядкаДля иллюстрации метода рассмотрим пример расчета комплексногоцифровогорежекторногоЧебышева(инверсного)фильтратретьегосиспользованиемпорядка.НЧ-прототипаНЧ-прототипЧебышева(инверсный) третьего порядка описывается следующим набором нулей иполюсов[24]:n1=j2.444659,n2=-j2.444659,p1=-1.134319,p2=-0.466685+j0.917031, p3=-0.466685-j0.917031.Исходные данные.1.

Фильтр НЧ-прототипа Чебышева (инверсного) третьего порядка ввиде суммы передаточной функции:5.644785(  2.322392  j 1.181883)s  (  1.134319 )  s  (  0.466685 + j 0.917031)(  2.322392  j 1.181883)s  (  0.466685  j 0.917031) T (s) 1002. Параметры комплексного цифрового режекторного фильтра: T0  1 ,нормированная центральная частотаW0  0, 25 ,нормированная полосаW  0,2 .Методика расчета.1.

Определяем параметры ФВЧ: T0  1 , w W 0,1 .2В такой ситуации, используя метод ОБП, можно рассчитать ФВЧ спараллельной структурой. Структурная схема ФВЧ, полученная по нашимисходным данным получена и приведена в главе 2 на рис.2.23.Чтобыполучитьструктурнуюсхемукомплексногоцифровогорежекторного фильтра, необходимо блоки задержек в структурной схемеФВЧ заменить на комплексные задержки. Пусть частотная характеристикасмещается вправо на четверть частоты дискретизации.Тогда W0  0,25 , 0  2W0 j, e  j.20Модель комплексного цифрового режекторного фильтра, созданная всреде MicroCap-7, показана на рис.3.19.101Рис.3.19. Параллельная структурная схема цифрового комплексногорежекторного фильтра, полученная с использованиемметода комплексной задержкиВ результате моделирования в среде Micro-Cap 7 была получена АЧХкомплексного режекторного фильтра, приведенная на рис.3.20.Рис.3.20. АЧХ для комплексного режекторного фильтраСоответствиеАЧХисходнымданнымподтверждаетработоспособность методики расчета.1023.2.3.

Характеристики

Список файлов диссертации