Расчет передаточной функции аналогового фильтра прототипа




Запишем некоторые рассчитанные ранее параметры фильтра:

1) Допустимая неравномерность АЧХ в ПП :

2) Допустимая неравномерность АЧХ в ПП :

3) Значение нормированных граничных частот цифрового фильтра:

Рассчитаем параметр преобразования:

Определим граничную частоту полосы задерживания аналогового фильтра-прототипа:

Рассчитаем порядок фильтра:

Найдем передаточную функцию аналогового фильтра прототипа:

Так как максимально допустимое ослабление в полосе пропускания
, то возьмем модуль коэффициента отражения

По таблицам коэффициентов аналоговых фильтров найдем соответствующие коэффициенты:

По найденным значениям коэффициентов найдем передаточную функцию аналогового фильтра-прототипа:

Проверим правильность рассчитанного порядка фильтра. Для этого найдем выражение комплексного коэффициента передачи аналогового фильтра :

Найдем модуль полученного выражения:

Подставим в полученное выражение граничные частоты полосы пропускания и полосы задерживания :

Таким образом, можно сделать вывод, что фильтр третьего порядка удовлетворяет требованиям задания к амплитудно-частотной характеристики проектируемого фильтра.


 

Расчет передаточной функции проектируемого цифрового фильтра методом билинейного преобразования

Используя метод билинейного преобразования для фильтра, найдем передаточную функцию ЦФ нижних частот по найденному выражению аналогового фильтра – прототипа.

Находим выражение передаточной функции цифрового фильтра


=

Таким образом, цифровой фильтр состоит из двух каскадов первого и второго порядков соответственно.


 

Контрольный расчет АЧХ фильтра в масштабах нормированных и реальных частот

Найдем выражение амплитудно-частотной характеристики цифрового фильтра, как модуль комплексного коэффициента передачи для этого используем замену в выражении H(Z).

Выполним преобразование по формуле Эйлера:


Далее найдем модуль передаточной функции и построим ее график:

1) В нормированных частотах

Рисунок 6.1 – АЧХ проектируемого фильтра в нормированных частотах.

2) В реальных частотах

Рисунок 6.2 – АЧХ проектируемого фильтра в реальных частотах.

Функции для задания «коридоров» и сами графики в логарифмическом масштабе представлены в приложении.


 

Проверка фильтра на устойчивость

Цифровой фильтр является устойчивым, если реакция фильтра на любое ограниченное воздействие так же будет ограничена. Чтобы фильтр был устойчивым необходимо выполнения требования , – полюсы.

Проверка фильтра на устойчивость может быть проведена по передаточной функции, для этого прировняем знаменатель к нулю:

Все полюса фильтра меньше единицы, требования выполнены, следовательно, фильтр является устойчивым.


 



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2016-04-26 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: