Диссертация (1090712), страница 15
Текст из файла (страница 15)
Степень уменьшения неравномерности ГВЗ при линеаризации (20коэффициентов КИХ-фильтра) фильтра Чебышева (инверсного)Полоса пропускания исходного БИХ-фильтраПорядокодногоwп=wп =wп =wп =wп =wп =wп =wп =wп =фильтра0.050.10.150.20.250.30.350.40.4524157845474522 50496 94243 11067 3382834181326061070938250466437225370562813453481520181264Табл.4.6. Степень уменьшения неравномерности ГВЗ при линеаризации (30коэффициентов КИХ-фильтра) фильтра Чебышева (инверсного)Полоса пропускания исходного БИХ-фильтраПорядокодногоwп =wп =wп =wп =wп =wп =wп =wп =wп =фильтра0.050.10.150.20.250.30.350.40.45219678817100 74522 50496 94243 38584 31880 6138197428423020 40210 28790 47534111845291846369746038139854103673937332166Табл.4.7. Степень уменьшения неравномерности ГВЗ при линеаризации (40коэффициентов КИХ-фильтра) фильтра Чебышева (инверсного)Полоса пропускания исходного БИХ-фильтраПорядокодногоwп =wп =wп =wп =wп =wп =wп =wп =wп =фильтра0.050.10.150.20.250.30.350.40.452216678717096 74393 50496 94243 38584 21866 61321196627995 23036 40209 28781 35643 349645481451565286116566 66288115714553013838954554349370149Табл.4.8.
Степень уменьшения неравномерности ГВЗ при линеаризации (50коэффициентов КИХ-фильтра) фильтра Чебышева (инверсного)Полоса пропускания исходного БИХ-фильтраПорядокодногоwп =wп =wп =wп =wп =wп =wп =wп =wп =фильтра0.050.10.150.20.250.30.350.40.4522115678737127452 27995 23036 40209 28781 35643 15996 554166758299286126663 31231 8172723588264823343089811417096 74393 50496 94243 38584 21866 61206954Табл.4.9. Степень уменьшения неравномерности ГВЗ при линеаризации (60коэффициентов КИХ-фильтра) фильтра Чебышева (инверсного)Полоса пропускания исходного БИХ-фильтраПорядокодногоwп =wп =wп =wп =wп =wп =wп =wп =wп =фильтра0.050.10.150.20.250.30.350.40.45264646787323327452 27995 23036 40209 28781 35643 15996 5543426998765286126663 31231 811940405112312592933523107 10347 542121917096 74393 50496 94243 38584 21866 61Табл.4.10.
Степень уменьшения неравномерности ГВЗ при линеаризации (20коэффициентов КИХ-фильтра) фильтра БаттервортаПолоса пропускания исходного БИХ-фильтраПорядокодногоwп=wп =wп =wп =wп =wп =wп =wп =wп =фильтра0.050.10.150.20.250.30.350.40.452319116206 108436663 39422 13227 105323320224123727651658543721042946157234175742365262052897543177150Табл.4.11. Степень уменьшения неравномерности ГВЗ при линеаризации (30коэффициентов КИХ-фильтра) фильтра БаттервортаПолоса пропускания исходного БИХ-фильтраПорядокодногоwп =wп =wп =wп =wп =wп =wп =wп =wп =фильтра0.050.10.150.20.250.30.350.40.45218536115447 108436663 39422 32497 105603732312915 48484 16357 38123 30885 10742644621654070824152529311515542513372612518132626011Табл.4.12. Степень уменьшения неравномерности ГВЗ при линеаризации (40коэффициентов КИХ-фильтра) фильтра БаттервортаПолоса пропускания исходного БИХ-фильтраПорядокодногоwп =wп =wп =wп =wп =wп =wп =wп =wп =фильтра0.050.10.150.20.250.30.350.40.452280536115447 108436663 39422 32497 10532272612915 48484 16357 38123 30885 13307 70495001484070824157113109580519280 11266 78630970 9350771275921Табл.4.13.
Степень уменьшения неравномерности ГВЗ при линеаризации (50коэффициентов КИХ-фильтра) фильтра БаттервортаПолоса пропускания исходного БИХ-фильтраПорядокодногоwп =wп =wп =wп =wп =wп =wп =wп =wп =фильтра0.050.10.150.20.250.30.350.40.452980536115447 108436663 39422 32497 10539672612915 48484 16357 38123 30885 13307 704251667148407051352410524357 53877 34183 786824130970 935010022 535939151Табл.4.14. Степень уменьшения неравномерности ГВЗ при линеаризации (60коэффициентов КИХ-фильтра) фильтра БаттервортаПолоса пропускания исходного БИХ-фильтраПорядокодногоwп =wп =wп =wп =wп =wп =wп =wп =wп =фильтра0.050.10.150.20.250.30.350.40.4524535536115447 1084355372612915 48484 16357 38123 30885 13307 7047325011484070528244510524357 69646 34183 786Анализтаблиц(4.5.–36663 39422 32497 10582414.14.)30970 93показывает,5041575 5359что72наибольшаяэффективность линеаризации наблюдается, при ширине полосы пропускания,находящейся в диапазоне 0,2 - 0,3.
Эффективность линеаризации такжерастетприувеличениячислаиспользуемыхотсчетовимпульснойхарактеристики.Для обеспечения заданной полосы пропускания при последовательномсоединении двух ФНЧ с одинаковыми АЧХ, полосу пропускания каждого изФНЧ надо увеличить в определенное число раз (коэффициент расширенияполосы). Коэффициент расширения полосы будет завесить от видааппроксимации порядка ФНЧ и от значения нормированной полосыпропускания w п .В таблицах (4.15.
- 4.16.) приведены значения коэффициентарасширения полосы для ФНЧ с НЧ-прототипом Чебышева (инверсного) иБаттерворта от 2-го до 5-го порядка при различных значения нормированнойполосы пропускания.152Табл.4.15. Коэффициенты расширения полосы пропускания БИХ-фильтров сНЧ-прототипом Чебышева (инверсного) при каскадировании (2 фильтра)Полоса пропусканияисходного БИХфильтра ( wп )Порядок исходного БИХ-фильтра23450.050.10.150.20.250.30.350.40.451.251.221.211.181.161.121.091.061.031.141.141.121.111.091.071.051.031.021.091.091.081.071.061.051.041.021.011.061.061.061.051.041.031.021.021.01Табл.4.16.Коэффициенты расширения полосы пропускания БИХ-фильтров сНЧ-прототипом Баттерворта при каскадировании (2 фильтра)Полоса пропусканияисходного БИХфильтра ( wп )0.050.10.150.20.250.30.350.40.45Порядок исходного БИХ-фильтра21.251.231.211.191.161.131.091.061.0331.161.151.141.121.101.081.061.041.0241.111.111.101.091.071.061.041.031.0151.071.091.081.071.061.051.041.021.01При реализации алгоритмов фильтрации в реальном времени важнознать среднее значение групповой задержки при фильтрации.
Для различныхвариантов реализации цифровых ФНЧ среднее значение групповой задержкибыло рассчитано при частоте дискретизации 1 кГц. Результаты расчетаприведены в таблицах (4.17. – 4.20.). Значение групповой задержки прифильтрацииобратнопропорциональночастотедискретизации.С153увеличением частоты дискретизации в десять раз значение среднейгрупповой задержки уменьшается в десять раз.Табл.4.17.
Среднее значение ГВЗ (мсек) для фильтра Чебышева (инверсного)2-го порядка, f д 103 ГцКоличествоСреднее значение ГВЗ (мсек)коэффициентовwп=0.05 wп=0.1 wп=0.15 wп=0.2 wп=0.25КИХ-фильтраБИХ4.92.41.61.22.12КИХ2014.216.617.417.817.9КИХ3024.226.627.427.827.9КИХ4034.136.637.437.837.9КИХ5044.146.647.447.847.9КИХ6054.156.657.457.857.9БИХ+БИХ9.74.83.22.52.1БИХ+КИХ 2019.119.019.019.019.0БИХ+КИХ 3029.029.029.029.029.0БИХ+КИХ 4039.039.039.039.039.0БИХ+КИХ 5049.049.049.049.049.0БИХ+КИХ 6059.059.059.059.059.0Табл.4.18. Среднее значение ГВЗ (мсек) для фильтра Чебышева (инверсного)3-го порядка, f д 103 ГцКоличествоСреднее значение ГВЗ (мсек)коэффициентовwп=0.05 wп=0.1 wп=0.15 wп=0.2 wп=0.25КИХ-фильтраБИХ7.33.72.52.01.8КИХ2012.114.416.517.017.2КИХ3022.124.326.527.027.2КИХ4031.734.336.537.037.2КИХ5041.744.346.547.047.2КИХ6051.754.356.557.057.2БИХ+БИХ14.67.45.13.93.4БИХ+КИХ 2019.619.019.019.019.0БИХ+КИХ 3029.129.029.029.029.0БИХ+КИХ 4039.039.039.039.039.0БИХ+КИХ 5049.049.049.049.049.0БИХ+КИХ 6059.059.059.059.059.0154Табл.4.19.
Среднее значение ГВЗ (мсек) для фильтра Чебышева (инверсного)4-го порядка, f д 103 ГцКоличествоСреднее значение ГВЗ (мсек)коэффициентовwп=0.05 wп=0.1 wп=0.15 wп=0.2 wп=0.25КИХ-фильтраБИХ10.35.33.73.02.7КИХ2010.814.215.416.116.4КИХ3020.423.825.326.026.3КИХ4029.433.735.336.036.3КИХ5039.143.745.346.046.3КИХ6048.853.755.356.056.3БИХ+БИХ20.210.37.15.75.0БИХ+КИХ 2020.719.119.019.019.0БИХ+КИХ 3029.629.029.029.029.0БИХ+КИХ 4039.239.039.039.039.0БИХ+КИХ 5049.149.049.049.049.0БИХ+КИХ 6059.059.059.059.059.0Табл.4.20. Среднее значение ГВЗ (мсек) для фильтра Чебышева (инверсного)5-го порядка, f д 103 ГцКоличествоСреднее значение ГВЗ (мсек)коэффициентовwп=0.05 wп=0.1 wп=0.15 wп=0.2 wп=0.25КИХ-фильтраБИХ13.87.15.04.13.7КИХ2010.113.514.615.215.5КИХ3019.822.524.124.925.3КИХ4027.932.134.034.935.3КИХ5037.041.944.044.945.3КИХ6046.151.954.054.955.3БИХ+БИХ26.613.69.57.76.8БИХ+КИХ 2020.119.419.119.019.0БИХ+КИХ 3030.329.129.029.029.0БИХ+КИХ 4039.939.039.039.039.0БИХ+КИХ 5049.349.049.049.049.0БИХ+КИХ 6059.259.059.059.059.0155БИХКИХКИХКИХКИХКИХБИХ+БИХБИХ+КИХБИХ+КИХБИХ+КИХБИХ+КИХБИХ+КИХТабл.4.21.
Среднее значение ГВЗ (мсек) для фильтра Баттерворта2-го порядка, f д 103 ГцКоличествоСреднее значение ГВЗ (мсек)коэффициентовwп=0.05 wп=0.1 wп=0.15 wп=0.2 wп=0.25КИХ-фильтра4.92.51.61.21.12014.116.517.417.817.93024.126.527.427.827.94034.036.537.437.837.95044.046.547.447.847.96054.056.557.457.857.99.94.93.32.52.12019.019.019.019.019.03029.029.029.029.029.04039.039.039.039.039.05049.049.049.049.049.06059.059.059.059.059.0БИХКИХКИХКИХКИХКИХБИХ+БИХБИХ+КИХБИХ+КИХБИХ+КИХБИХ+КИХБИХ+КИХТабл.4.22. Среднее значение ГВЗ (мсек) для фильтра Баттерворта3-го порядка, f д 103 ГцКоличествоСреднее значение ГВЗ (мсек)коэффициентовwп=0.05 wп=0.1 wп=0.15 wп=0.2 wп=0.25КИХ-фильтра7.63.82.62.01.82011.815.216.417.017.23021.825.226.427.027.24031.535.236.437.037.25041.545.246.447.047.26051.455.256.457.057.215.17.65.24.03.42019.419.019.019.019.03029.129.029.029.029.04039.039.039.039.039.05049.049.049.049.049.06059.059.059.059.059.0156БИХКИХКИХКИХКИХКИХБИХ+БИХБИХ+КИХБИХ+КИХБИХ+КИХБИХ+КИХБИХ+КИХТабл.4.23.
Среднее значение ГВЗ (мсек) для фильтра Баттерворта4-го порядка, f д 103 ГцКоличествоСреднее значение ГВЗ (мсек)коэффициентовwп=0.05 wп=0.1 wп=0.15 wп=0.2 wп=0.25КИХ-фильтра10.45.33.62.92.5209.613.915.416.116.53019.623.725.426.126.54028.933.735.436.136.55038.743.745.446.146.56048.653.755.456.156.520.810.57.25.64.82019.919.019.019.019.03029.329.029.029.029.04039.139.039.039.039.05049.049.049.049.049.06059.059.059.059.059.0БИХКИХКИХКИХКИХКИХБИХ+БИХБИХ+КИХБИХ+КИХБИХ+КИХБИХ+КИХБИХ+КИХТабл.4.24. Среднее значение ГВЗ (мсек) для фильтра Баттерворта5-го порядка, f д 103 ГцКоличествоСреднее значение ГВЗ (мсек)коэффициентовwп=0.05 wп=0.1 wп=0.15 wп=0.2 wп=0.25КИХ-фильтра13.46.84.73.73.3207.312.614.415.315.73017.322.224.325.325.74026.332.234.335.335.75036.042.244.345.345.76045.752.254.355.355.726.913.69.37.46.42020.119.219.019.019.03029.629.029.029.029.04039.239.039.039.039.05049.149.049.049.049.06059.059.059.059.059.0Анализ таблиц (4.17.