Диссертация (1090712), страница 17

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

Текст из файла (страница 17)

Параметры комплексного цифрового полосового фильтра: T0  1 ,нормированнаяцентральнаячастотаW0  0,25 ,нормированнаяполосаW  0,1 .Методика расчета.1. Определяем параметры ФНЧ T0  1 , w W 0,05 .2В такой ситуации, используя метод обобщенного билинейногопреобразования, можно рассчитать ФНЧ с последовательной структурой.Структурная схема ФНЧ, полученная по нашим исходным данным приведенана рис.5.14.168Рис.5.14. Структурная схема ФНЧЧтобыполучитьструктурнуюсхемукомплексногоцифровогополосового 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 , e j  j .20Модель полосового комплексного цифрового фильтра, созданная всреде MicroCap-7, показана на рис.5.15.Рис.5.15. Схема комплексного полосового фильтра третьего порядка длясдвига на четверть частоты дискретизации169На рис.5.16. приведены АЧХ комплексных цифровых фильтров приразличных центральных частотах.Рис.5.16. АЧХ цифровых комплексных полосовых фильтров, при различныхзначениях W0Видно, что форма АЧХ при перестройке частоты не изменяется. Втакой ситуации форма дискриминационной характеристики также не будетизменяться при перестройке по частоте, что подтверждается результатамимоделирования показанными на следующих рисунках.Рис.5.17. АЧХ комплексного цифрового полосового фильтра, при различныхдетекторах уровня (а – амплитудный детектор, б – детектор квадратаамплитуды, в – детектор суммы модулей)170Рис.5.18.

ДХ на базе комплексных полосовых фильтров, при различныхдетекторах уровня (а – амплитудный детектор, б – детектор квадратаамплитуды, в – детектор суммы модулей)Рис.5.19. ДХ на базе комплексных полосовых фильтров, при трех различныхцентральных частотах W0Рис.5.20. ДХ на базе комплексных полосовых фильтров, при четырехразличных полос пропускания W171Рис.5.21. ДХ при четырех различных порядках аппроксимации, на базекомплексных цифровых фильтровВразделеотраженырезультатымоделированиячастотныхдискриминаторов, реализованных на комплексных цифровых полосовыхфильтрахсразличающимисяцентральнымичастотами.Рассчитаныдискриминационные характеристики (ДХ) для случаев использованияфильтров Чебышева(инверсного) (amin=30дБ, amax=3дБ) с использованиемкоординат нулей и полюсов НЧ-прототипа от второго до пятого порядков.Выявлены соотношения параметров фильтров, при которых ДХ близки клинейным на частотах в окрестности центральной частоты ДХ.

Показанавозможность сдвига ДХ по частоте без изменения ее формы.Выводы по главе 51. Использованиеприпостроениичастотныхдискриминаторовкомплексных цифровых полосовых фильтров с комплекснымизадержками, позволяет сохранять форму ДХ при перестройке почастоте.2. Возможность отказа от операции извлечения квадратного корняупрощает алгоритм определения уровня сигнала.3. Рабочий участок ДХ наиболее близок к линейному при разностицентральных частот комплексных цифровых полосовых фильтровравной удвоенной полосе пропускания.172ЗАКЛЮЧЕНИЕПриведем основные результаты, полученные в диссертации.1.

Рассмотрены и изучены три метода реализации передаточныхфункций комплексныхцифровыхполосовыхи режекторныхфильтров с последовательной и параллельной структурой. Триструктурные схемы сравнивались по количеству сумматоров сдвумя входами, умножителей на вещественное число и количествуэлементовзадержки.Предпочтительнымиследуетсчитатьреализации, полученные с использованием метода комплекснойзадержки. При этом, метод комплексной задержки предоставляетдополнительные возможности по перестройке центральной частотыполосовых и режекторных фильтров без изменения формы АЧХ.2. Предложен и изучен способ расчета цифровых ФНЧ и ФВЧ споследовательной и параллельной структурой, рассчитанных сиспользованием координат нулей и полюсов НЧ-прототипа. В этомслучае все звенья будут иметь первый порядок и одинаковуюструктурную схему, отличаясь только значениями комплексныхкоэффициентов.3.

Для различных аппроксимации разработаны НЧ-прототипы в видесуммы передаточных функций первого порядка с комплекснымикоэффициентами(Приложение.1),чтооблегчитрасчетпараллельных структурных схем.4. Разработаны структурные схемы комплексных цифровых полосовыхи режекторных БИХ-фильтров с последовательной и параллельнойструктуройнабазекомплексныхзвеньевпервогопорядка,рассчитанных по координатам нулей и полюсов НЧ-прототипа,реализуемых с использованием комплексных задержек.5. Предложено использовать алгоритм CORDICдля реализациикомплексных задержек, что позволяет уменьшить количествоопераций умножения примерно в два раза.1736. Комплексные полосовые КИХ-фильтры с линейной ФЧХ можнорассчитывать, используя методразложения в ряд Фурье.Полученнуюпередаточнуюфункциюпредложенореализоватьлибокомплексногометодомфильтрапреобразованияпередаточной функции, либо методом комплексной арифметики.7.

Комплексные полосовые КИХ-фильтры предложено рассчитывать,используя метод комплексной задержки, сначала рассчитываяметодом разложения в ряд Фурье передаточную функцию ФНЧ, азатем преобразуя структурные схемы ФНЧ в структурные схемыкомплексных полосовых фильтров.8. Предложена реализация комплексного КИХ фильтра с линейнымиФЧХ в виде последовательного соединения прямого и обратногоКИХ-фильтров. В этом случае ФЧХ становится линейной, а егоАЧХ равна квадрату АЧХ исходного КИХ фильтра.9. Предложена реализация комплексного фильтра с линейной ФЧХ ввиде последовательного соединения БИХ и обратного КИХфильтров.

Это каскадное соединение требует меньшего количествапамятиименьшегоколичестваоперацийумноженияисуммирования по сравнению с каскадным соединением КИХфильтра и обратного КИХ-фильтра.10.Показана возможность расчета и реализации вещественных икомплексных КИХ-фильтров с линейными ФЧХ по НЧ-прототипам.11.Рассмотрены варианты построения частотного дискриминатора набазекомплексныхцифровыхполосовыхБИХ-фильтров,реализованных с использованием метода комплексной задержки.Рассмотрены различные варианты определения уровня сигнала навыходе фильтров и смещения дискриминационной характеристикипо частоте.174СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ1.

ГребенкоЮ.А.Методыцифровойобработкисигналовврадиоприемных устройствах –М.: Издательский дом МЭИ, 2006. – 48 с.2. Гребенко Ю.А. Однородные устройства обработки сигналов – М.:Издательский дом МЭИ, 2009. – 184 с.: ил.3. Гребенко Ю.А. Расчет цифровых фильтров на основе билинейногопреобразования. // Радиотехника. – 1987. – № 3. – С.21–23.4. Гребенко Ю.А., Сое Минн Тху. Метод расчета комплексных цифровыхфильтров по значениям координат нулей и полюсов передаточнойфункции // Радиотехника.2013. № 10.

– С.29–33.5.Гребенко Ю.А., Сое Минн Тху. Метод расчета комплексных цифровыхполосовых фильтров // Вестник МЭИ.2015. № 3. – С.85–89.6.Гребенко Ю.А., Сое Минн Тху. Метод расчета комплексных цифровыхполосовых фильтров с параллельной структурой // Вестник МЭИ.2016.№ 6.

– С.101–107.7. Сое Минн Тху, Гребенко Ю.А. Расчет комплексных цифровыхфильтров с использованием координат нулей и полюсов передаточнойфункции НЧ-прототипа // Радиоэлектроника, электротехника и энергетика:ХVIII МНТК студентов и аспирантов: Тез. докл. В 4 т. Т. 1. М.:Издательский дом МЭИ, 2012.– С.76.8. Сое Минн Тху, Гребенко Ю.А.

Сравнение вариантов реализациикомплексных полосовых фильтров // Радиоэлектроника, электротехника иэнергетика: ХIХ МНТК студентов и аспирантов: Тез. докл. В 4 т. Т. 1. М.:Издательский дом МЭИ, 2013.– С.75.9. Сое Минн Тху, Гребенко Ю.А.. Расчет комплексных цифровыхфильтров по координатам нулей полюсов НЧ-прототипа с использованиемкомплексных задержек// Радиоэлектроника, электротехника и энергетика:XXI МНТК студентов и аспирантов: Тез.

докл.В 4 т. Т.1. М.:Издательский дом МЭИ, 2015.– С.55.17510. Сое Минн Тху, Мин Туэй Хан, Гребенко Ю.А. Цифровые частотныедискриминаторы на базе комплексных БИХ-фильтров // Радиоэлектроника,электротехника и энергетика: XXII МНТК студентов и аспирантов: Тез.докл. В 3 т. Т.1. М.: Издательский дом МЭИ, 2016.– С.58.11. Сое Минн Тху, Пье Пье Аунг, Гребенко Ю.А. Цифровые частотныедискриминаторынабазекомплексныхКИХ-фильтров//Радиоэлектроника, электротехника и энергетика: XXII МНТК студентов иаспирантов: Тез. докл. В 3 т.

Т.1. М.: Издательский дом МЭИ, 2016.– С.59.12. Сое Минн Тху, Хтет Вьей Лиин Бо, Гребенко Ю.А. Аналоговыечастотные дискриминаторы на базе комплексных полосовых фильтров //Радиоэлектроника, электротехника и энергетика: XXII МНТК студентов иаспирантов: Тез.

докл. В 3 т. Т.1. М.: Издательский дом МЭИ, 2016.– С.60.13. Сое Минн Тху, Гребенко Ю.А. Метод расчета по НЧ-прототипуцифровых фильтров нижних частот с линейными ФЧХ // Современнаянаука: актуальные проблемы и пути их решения: XXXIV международнаянаучная конфренция: № 3 (34), РФ, г. Липецк, 2017.– С.36-42.14. Гребенко Ю.А., Акар Мьо. Проектирование цифровых комплексныхфильтров методом комплексной задержки. / Гребенко Ю.А., Акар Мьо //Вестник МЭИ.2009.

№ 1. – С.70–72 .15. Гребенко Ю.А., Кью Мьят Со. Расчет цифровых комплексныхполосовых фильтров на основе частотной выборки и с использованиемдискретного преобразования Фурье. / Гребенко Ю.А., Кью Мьят Со //Вестник МЭИ.2013. № 3. – С.120–123.16. Гребенко Ю.А. Оценка степени аналитичности комплексных полоснопропускющих фильтров. / Гребенко Ю.А., А.В Ермаков // Вестник МЭИ.2003. № 2. – С.70 –74.17.

Характеристики

Список файлов диссертации