Дьяконов В.П. Matlab 6.5 SP1 7 0 Simulink 5 6 Обработка сигналов и проектирование фильтров 2005 (1245705), страница 65
Текст из файла (страница 65)
5.4! показана АЧХ фильтра после его проектирования средствами пакета Н11ег Рев)яп Тоо)Ьох. Это окно соответствует второму слайду демонстрации. Следующий этап — создание на основе данного фильтра О-фильтра. Этот этап демонстрирует рис. 5.42. Нетрудно заметить, что АЧХ О-фильтра почти нс отличается от АЧХ исходного фильтра. Однако О-фильтр работает с данными, которые система МАТЮКАВ обрабатывает очень быстро на основе аппаратных средств вычислений. Следующее окно демонстрирует создание ттНРЕ кода с помощью языка программирования с тем же названием (рис. 5.43). Как уже отмечалось, получен- 355 Глава 5.
Пакеты проектирована» фильтров ьзттел ене мыва Рис. 5.41. Второе окно приь~ера на проектирование фильтра Баттерворта с АЧХ фильтра еь ель Лалпьтьл иметь аль о ь - и Рис. 5.42. Окно примера на проекаированпе фильтра Баттерворта с АЧХ фильтра и сто О1-варианта 357 5.5. Пакет расширения ЙИег Лез!кн ИЛЕ Сое!ег Тоо(Бок Рис. 5.43. Окно примера на проектирование фильтра Балтерворта с АЧХ фильтра и его 0-варианта ная при этом программа может прямо использоваться для управления программатором микросхем, которые затем будут выполнять функции спроектированного фильтра. Разумеется, это предполагает аппаратную стыковку ПК системы МАТЮКАВ с программатором.
Увы, но ее описание явно выходит за рамки этого раздела книги. Мы пропускаем этапы тестирования фильтра и создания отчета. Читатель может познакомиться с ними самостоятельно. Покажем лишь окно с результатами испытания фильтра, рис. 5.44. На этом лемонстрация примера и заканчивается. Активизшия кнопки У!еи соде можно вывести окно редактора пыфайлов с листингом данного примера. 5.5.5. Проектирование фильтров нв основе ОЦ! Практически проектирование фильтров с помощью пакета Нгег Оеа!яп Г!!гег Оеа!яп НО!. Сог1ег целесообразно на основе применения инструментальных средств, реализованных с помощью СИ!.
При этом вначале надо спроектировать фильтр обычным путем, с помощью СИ1 пакета Нгег Оеярп Тоо!Ьох и его инструмента Иагоо!. На рис. 5.45 показан спроектированный с помощью ГОАТоо! фильтр типа О!тес! Гопп 11 ВОЯ О-фильтр второго порядка. Проектирование фильтров с помощью инструмента ГОАТоо! было описано ранее. На рис. 5.45 открыта позиция меню Тагяе!з в которой видна команда вызова окна С01 интерфейса пакета Г!!гег Оеярп Г!!сег Оеяяп НО1. — Сепегасе НО1.....
Активизируя указанную кнопку можно вызвать окно генерации НО!-кода, показанное на рис. 5.46 в цезаре на фоне окна инструмента ГОАТоо!. В окне ге- Глава 5. Пакеты ароектироаании фильтров 35О 11,. 41 . '~"";."Ь;„",4-',,; -";;:, -""-.""".; "' ",',Е"."еьос"ВВ11ЕВЕВ Ова ОВ 4"." '~"::.'*..';ар О „л;,~ЗО .„400 .. Вю, .' Вю 1000 1ХО,!400 ' 1ВО .1ВЮ ЛХ ... Вемр1в В мат 4114~ 441 ивера«еа 1000 !ХО 1400 1ВЮ 01ВЮЧ ЗХОв 1 Ев,"*.;,1!-,УЕ," вири'в .. '' Г .', -',:;;," °, % СВЕЕВВВ1ВЕ Рис. 5.45.
Пример проектирования Фильтра в окне инструмента РОАТосй Рис. 5.44. Окно прилеера на проектирование Фильтра Баттерворта с результатами его испытания синусоидальным сигналом с переменной частотой 359 5.5. Пакет расгииреиия рг1гег Юез1игг НОТ. Сойег Тоо!Ьох амаопа айаг .. оопа Рис. 5.46. ()кна генерации НГУЕ-кода и установки опций НГУ$ иерации Н01-кода можно установить опции НО1. и тестирования фильтра, акти- визируя кнопки Моте Орбопк.. и Теяг Вепс1т Орнопк...
Окно с опциями Н01 также показано на рис. 5.46. Закончив установку опций (если это было нужно), надо нажать кнопку ОК окна пакета г111ег Рея1яп Ейнег Оея1яп НО1. — будут созданы файлы для проектирования фильтра и отчет по его работе. На этом работа с г11гег Оеа1яп г1йег Рея1яп НО1. завершается, а полученные файлы используется для организации программирования микросхем фильтров.
Глава 6 Проектирование радиочастотных цепей 6.1. Пакет расширения ВР Тоо!Ьох 1.0 6.1.1. Назначение пакета расширения ЯР Тоо!Ьох 1.0 Е(епи радиочастот (Кайо Ргейпепсу) находят широкое применение в технике связи и телекоммуникаций. Они, особенно на сверхвысоких частотах, имеют свою специфику проектирования, которая недостаточно учтена в рассмотренных выше пакетах.
Этот недостаток в МАТЮКАВ 7 устранен введением новых пакетов расширения — КР Тоо)Ьох и КР В)ос)гаег. Вначале рассмотрим паке~ КР Тоо)Ьох, содержащий средства (функции и О()!) для анализа и проектирования радиочастотных цепей и устройств. Пакет расширения КР Тоо)Ьох служит для решения слелующих задач: ° чтение и запись данных радиочастотных устройств в различных форматах (.зпр, .упр, .гпр, .Ьпр и .АМР формате фирмы МагЬ%ог)га; ° преобразование систем Я, У, 2,. Ь, Т, и АВС!) параметров схем; ° построение данных в плоскости Х вЂ” У, в полярных координатах и в внле диаграмм Смита; ° вычисление и применение Я-параметров цепей; ° вычисление коэффициентов отражения на входе и выходе цепей и положения волн отражения (Ъ'$'1т'К); ° специальные виды цепей.
например, каскалные, гибрилные, параллельные и последовательные. Для решения этих задач используются следующие модели: ° пассивные цепи и основные элементы цепей, описываемые файлами с расширениями дпр, .упр, .хпр и .Ьпр; ° последовательные н параллельные К! С-цепи; ° усилители и микшеры, описываемые файлами с расширениями .а2р, .у2р, .х2р, .Ь2р и .агпр; ° линии передачи, модели которых основаны на их геометрических характеристиках (например, коаксиальные и полосковые линии передачи); ° ! С лестничные фильтры различного типа (НЧ, ВЧ, полосовые пропускающие и заграждающие и т. д.), основанные на интерактивном представлении их электрических параметров, С этими моделями и компонентами можно создавать различные типы радиочастотных цепей, например, каскадные, гибридные, параллельные и последовательные цепи и выполнять с ними такие операции, как: ° анализ параметров сетей и определение их частотных параметров; ° вычисление нужных иных параметров; ° вывод листинга параметров; 6.1.
Пакет расширеиия ЯЕ Тол(бах 1.0 ° графическая визуализация параметров и работы цепей; ° импорт и экспорт параметров; ° выполнение интерактивного анализа и проектирования радиочастотных цепей. 6.1.2. Системы параметров дпя объектов ВГ Тоо(Ьок В пакете КР Топ!Ьох используются хорошо известные матричные мешковы анализа радиочастотных цепей и устройств. В частности, широко используются методы, основанные на представлении цепей в виде четырехполюсников, имеющих входы и выходы. Интерес представляют как устройства.
представляемые одним четырехполюсником (например, усилители или неделимые фрагменты линий передачи), так и каскадные схемы, построенные последовательным соединением отдельных каскадов (многокаскадные усилители, лестничные многозвенные фильтры и т. д.). В радиотехнической литературе широко используются системы Ъ'-, Х-, Н- и АВСР-параметров четырехполюсников )б8 — 70): 1, = УпЕ, + У„Е, 1, = УпЕ, ч- Упń— система У-параметров; Е, = Гн(, ч- Уи1, Е, = Еп1, ч. Уп1, — система Х-параметров; Е, = Ун/, - ПпЕ, 1, = Пп1, + Н„Е, — система Н-параметров; )Г,! — ' ! — система АВСР-параметров. ,С 17„~~1,~ Радиочастотные цепи могут быть описаны в этих системах параметров, уравнения для которых связывают входные ток 1, и напряжение Е, с выходными током 1, и напряжением Еъ В указанной литературе описаны способы вычисления параметров У, 2, Н и АВСР и формулы преобразования этих параметров.
Они и положены в основу встроенных в пакет ВР Тоо)Ьох функций. Определение параметров в указанных системах параметров четырехполюсников основано на использовании опытов короткого замыкания и холостого хола. Однако в СВЧ цепях и устройствах осуществление этих опытоа практически неосуществимо. Кроме того, в этой области обычно используется соединение четырехполюсников с генератором входного сигнала и нагрузкой, а также между собой с помощью линий передачи с дискретными и распределенными постоянными. При этом волновое сопротивление линий обьшно бывает стандартным и равным 50, 75 или !00 Ом.
В этих условиях применение представленных параметров оказывается неудобным, а подчас и просто невозможным. Особенно это касается цепей с каскадным соединением компонентов с тремя и более полюсами. Для СВЧ цепей обычно используется система Я параметров, представляющих матрицы рассеивания )69). Матрицы рассеивания определяют взаимосвязь между переменными а„(пропорциональными амплитудам входящих волн на л-ой паре полюсов) и переменными Ь„(пропорциональными амплитуде выходящих волн я-й пары полюсов!. Для четырехполюсника; Ь, = Хна, + лиаз Ь, = Юва, -ь Хз,а, — система Я-параметров. Или в общем случае Ь = 8а. Глава 6.
Проекп)ирование радиочастотньсг цепей 363 Эта система недостаточно удобна при вычислении параметров каскадньп устройств. Поэтому используется еше одна система Т-параметров нли параметров передачи: Т)) 1) а) ) — система Т-параметров. ')и) ) ~ТМ Т„~~6)~ Система Я параметров в пакете КЬ Тоо!ЬОК принята как основная (по умолчанию), но могут использоваться и дру~ие, Токи, напряжения и параметры в этих системах рассматриваются как комплексные величины. 6.1.3. Объекты и методы радиочастотных цепей Для получения списка объектов и методов пакета )сг Тоо)Ьох надо исполнить в командном режиме команду: » Ье1р гтсКС Вывод имеет следуюсбий вид: КГСКТ КГ с1таи«С оьзесС.
Нб = КГСКТ.СОМРОИЕИТ)«ПРи«1,...) теаитпя ап КГСКТ оЬ)есс, нб, от суре сомРОиеит. уои иияс ярес11у а сотропепс е1«ь НГскт, еасп сотропепс С.ахея опе от )поте «прите. ИЬеп уои врес11у ап КГСКТ.СОМРОИЕИТ е1«ь)'е1«ьоис тприсв, ап НГ сгтси1с ессь ярес111еб/бегаи1« рагатесегя гв атеасеб )сье бегаи1«я берепб оп сье ратсгаи1ат НГ а««си«с аотропепС). КГСКТ.СОМРОИЕИТ аап Ье опе ог Сие Го11оиспо. Тье Го11оетпс оЬЗеств ате СЬе КГ с1гси1С оЬЗесая. Оепега1 КГ Иегеогхя «Гахг.бааа«11е ггаК«.аир111«ег гтсКС.псхег ааясабе , ееттея .ЬуЬ«гс) .рата11е1 яягоп Ьтпея Сх11пе сеое1«е рата11е1р1аге гтаКС.соах1а1 тгсхг.п~1стовС«1р гтсК«.арв КЬС С1тси155 тгахс. яе«1ев«1с тйаКС.внии««1а ЬС Ьаббот Г«1Сетв гтаК«.1с1оеравясее Бег«ее КЬС С тси«С Бьипо КЬС С1«си1« ЬС Ьоеравв Тее Ив«во«К ттаКС тгахс «такс ттаКС Тгапяв ггсхс ттаКС ггсКС КГ пеаео«К беясттЬеб Ьу а бага 111е Н)вр11«1ег бевст«Ьеб Ьу а баСа 1115 М«ХЕт беяат«Ьеб Ьу а баса 111е Саясабеб пеавогх Бет1ея соппесгеб се«во«К НуЬг1б аоппесгеб се«во«К Рага11е1 соппестеб пеаео«К Бепега1 Стапятгя*1оп 1«пе Тес-И«ге Сгапвтгяягоп 11пе Рата11е1-Рааге Стапвв1551оп 11по Соахга1 Стапяпгяя1оп ' гпе Мьсгоягттр Стапвигявгоп 11пе Сор1апат Хаиеяигбе Стапяп«551оп 1«пе б.1.
Пакет расшареиая .)«Г 'яоо!бок Е. О е г са1си1аге сору депбата 11япготеас 11ятрагапс рьоп ро1ат япс1ГЬ Ехаер1ес Соляптисп ап апср1111ег ТЬе ргоретпьея оЕ апср11Еьег аге Ъ Р«1е: Оаоа Е«1е 1пьрТуре: 1лтегро1ас«ол Туре: 11пеаг/сиЬьс«'яр11ле 01РЗ: Оикрит ЕЬ«гс отбет 1лкегсерп ро«пп Ъ НР: Ио«яе Р«дите скг = тескг.аспр11е1ег('Г11е', 'бееаи1е.амр')) Ъ Оо Егедиепсу бопсаьл апа1уя«я ат ЕЬе д«чеп Егедиепсу Е = .9е9:1еБ:Зе9: Ъ Бьспи1атьол Е«едиелсу ала1уте (сК«, Е) ) Ъ Оо Егедиепсу Оопса«л апа1уяья Ъ Ч1яиа11«е ьне неяи1тя р1оп(сКЕ, 'я21', 'бЬ')) Ъ Р1от бВ(Б21) 1п ХУ р1апе Ъ Р1от Б21 «л ро1аг р1але Ъ Рьоо БАММАТН Еп гу Бппть спагт ро1аг(сКг,'я21')) Ям1тЬ(с)ст,'ГАММА1Н','«У')) Ъ Сосппсоп псетпобя Гпетьобя(сКЕ)с Ъ 1,«ят а11 с1аяя спетпобя Ъ Бег тне рторет«1ея Ъ Ое1есе ГЬе оЬЗест дев(сК«) ) бе1ете(сКЕ)) Бее а1яо «Ебаса. ВеЕетепсе раде «и Не1р Ьтоюяег бос «Есип «ЕсК1.1с1оыраяярь «ЕсКГ.1сньднраяяЕее «ЕсКС.1спьднраяярь «ЕсКГ.1сЬалбраяяпее «ЕсК1.1сЬапбраяярь «ЕсКЕ.1сЬалбяооргее тЕсК1.1сЬапбятОрр) ТЬе Ео11оитлд еетьобя аг (туре Ье1р «ЕсКт.«ЕсКЕ.МВТНОО яетпоб — е.д.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
