Đang tải... (xem toàn văn)
Các vấn đề của sự di động vĩ mô với IP
CHƯƠNG 6 Bộ lọc số đáp ứng xung vô hạn (IIR) Giới thiệuTương tự với lọc số FIR, tổng hợp bộ lọc số IIR chỉ xét đến quá trình xác định các hệ số bộ lọc sao cho thỏa mãn các chỉ tiêu kỹ thuật trong miền tần số: δ1, δ2, ωP , ωSBộ lọc IIR có đáp ứng xung vô hạn , vì vậy chúng có thể khớp với các bộ lọc analog , mà nói chung đều có đáp ứng xung dài vô hạn.Kỹ thuật cơ bản để thiết kế lọc IIR là biến đổi các bộ lọc analog điển hình (well-known) thành các bộ lọc digital sử dụng các ánh xạ giá trị-phức. Ví dụ bộ lọc số đáp ứng xung vô hạn)3()2()1()3()2()1()()(3213210−−−−−−−+−+−+=nybnybnybnxpnxanxanxany33221133221101)()()(−−−−−−++++++==zbzbzbzazazaazXzYzH Cấu trúc bộ lọc Bộ lọc số đáp ứng xung vô hạnTổng quát bộ lọc số đáp ứng xung vô hạn∑∑==−−−=NkkMkkknybknxany10)()()(∑∑=−=−+==NkkkMkkkzbzazXzYzH101)()()( Sơ đồ khối và hàm truyềnHàm truyền:Vẽ sơ đồ khốiNNMMzbzbzbzazazaazH−−−−−−++++++++= .1 .)(221122110 Hàm filter trong MatlabLọc dữ liệu với đáp ứng xung không xác định hay đáp ứng xung xác định. Cú pháp:y = filter(a,b,x)[y,zf] = filter(a,b,x)[y,zf] = filter(a,b,x,zi)y = filter(a,b,x,zi,dim)[ .] = filter(a,b,x,[ ],dim) Hàm filter trong MatlabLệnh fiter lọc dữ liệu sử dụng bộ lọc số cho các ngõ vào thực và phức.a, b là các mảng 1 chiều có kích thước M và N tương ứng với các hệ số của bộ lọc )1()( .)2()3()1()2()1()( .)2()3()1()2()()1()()1(),,(+−−−−−−−+−++−+−+==NnyNbnybnybMnxManxanxanxanybxbafiltery Đáp ứng xung của bộ lọc IIRh(n) có vô hạn các hệ số nên bộ lọc có đáp ứng xung vô hạn: Infinite impulse response (IIR) digital filter.{ })()(1zHZnh−= Ví dụ đáp ứng xung của các bộ lọc FIR và IIRFIRIIR [...]... biến đổi các bộ lọc analog điển hình (well-known) thành các bộ lọc digital sử dụng các ánh xạ giá trị-phức. Đáp ứng xung của bộ lọc IIR h(n) có vơ hạn các hệ số nên bộ lọc có đáp ứng xung vô hạn: Infinite impulse response (IIR) digital filter. { } )()( 1 zHZnh − = Đáp ứng xung đơn vị Vấn đề tồn tại Chúng ta không điều khiển các đặc tính pha của bộ lọc IIR. Vì vậy các thiết... và gợn sóng dải thơng Rp. Z mảng: các điểm không; các điểm cực trong mảng p , giá trị độ lợi k Function [b,a] = u_chblap(N,Rp,Omegac) Trả lại Ha(s) theo dạng trực tiếp Nội dung chính của chương này Các chỉ tiêu của bộ lọc analog và các tính chất của đáp ứng bình phương biên độ được sử dụng trong việc thiết kế các bộ lọc analog. Các đặc trưng của ba bộ lọc analog được sử dụng phổ... Các tính chất của |Ha(jOmega)| 2 Các đặc trưng của bộ lọc analog được cho theo các hệ số của đáp ứng bình phương độ lớn, khơng bao hàm thơng tin về pha. Để đánh giá hàm truyền hệ thống Ha(s) trong miền-s ta xét Vì vậy các điểm cực và điểm khơng của hàm bình phương biên độ được phân bố theo đối xứng ảnh-gương xét theo trục jOmega. Đối với các bộ lọc thực, các điểm cực và điểm không xuất hiện... 1/(A^2). Điểm cực Sự ổn định của bộ lọc IIR bậc 1 IIR bậc 2 Giới thiệu Tương tự với lọc số FIR, tổng hợp bộ lọc số IIR chỉ xét đến quá trình xác định các hệ số bộ lọc sao cho thỏa mãn các chỉ tiêu kỹ thuật trong miền tần số: δ 1 , δ 2 , ω P , ω S Bộ lọc IIR có đáp ứng xung vơ hạn , vì vậy chúng có thể khớp với các bộ lọc analog , mà nói chung đều có đáp ứng xung dài... kế bộ lọc số IIR Nội dung các phương pháp để tổng hợp bộ lọc số IIR trên cơ sở bộ lọc tương tự, tức là tổng hợp bộ lọc tương tự trước, sau đó dùng các phương pháp chuyển đổi tương đương một cách gần đúng từ bộ lọc tương tự sang bộ số. Sự thuận tiện của kỹ thuật này là ở chỗ có sẵn các bảng thiết kế lọc analog (AFD) và các ánh xạ được mở rộng trong thư viện. Các nhận xét At x=0 (or Ω=0);... và Elliptic Phép biến đổi để chuyển các bộ lọc analog điển hình (prototype) này thành các bộ lọc số chọn tần khác nhau Cấu trúc bộ lọc Các hệ thức giữa epsilon, A, Rp, As, delta1 và delta2 Đáp ứng tần số Đáp ứng xung đơn vị Đáp ứng tần số Ví dụ bộ lọc IIR bậc 1: 1 điểm cực Bộ lọc: Ví dụ: )1()()( −−= naynxny )1(8.0)()(;8.0 −+=−= nynxnya Các tính chất của |Ha(jOmega)| 2 Các. .. kế lọc IIR chỉ xử lý như các thiết kế về biên độ. Ví dụ đáp ứng xung của các bộ lọc FIR và IIR FIR IIR Điểm cực của bộ lọc IIR Bậc 1: 1 điểm cực Bậc 2: 2 điểm cực 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 )( − − − − − + = + + = zr za zb za zH k k k k k )1)(1( 1 1 1 )( 11 2 2 1 1 2 2 1 1 2 2 1 1 − − − −− −− −− −− ++ = ++ ++ = zerzer zaza zbzb zaza zH kk j k j k kk kk kk k θθ Các phương trình thiết kế Bộ... cực 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 )( − − − − − + = + + = zr za zb za zH k k k k k )1)(1( 1 1 1 )( 11 2 2 1 1 2 2 1 1 2 2 1 1 − − − −− −− −− −− ++ = ++ ++ = zerzer zaza zbzb zaza zH kk j k j k kk kk kk k θθ Các phương trình thiết kế Bộ lọc thơng thấp analog được đặc trưng bởi các thông số, Omega_p, R_p,Omega_s, and A_s. Vì vậy ưu điểm của thiết kế trong trường hơp bộ lọc Butterworth là thu được bậc N và tần số cắt Omega_c. Một vài lưu ý Tỷ lệ tuyến tính tương đối Các đặc trưng của bộ lọc thông thấp trên đáp ứng bình phương biên độ được cho bởi Trong đó epsilon một... thực). Từ các mẫu này chúng ta có thể xây dựng Ha(s), là hàm truyền hệ thống của bộ lọc analog. Thi hành Matlab Function [z,p,k] = buttap(N) Để thiết kế một bộ lọc analog Butterworth chuẩn hoá (Ω c =1) bậc N Z: zeros; p: poles; k: gain value Function [b,a] = u_buttap(N,Omegac) Cung cấp một cấu trúc dạng trực tiếp (hoặc tử thức-mẫu thức) Function [C,B,A] = sdir2cas(b,a) Chuyển... đáp ứng bình phương biên độ được cho bởi Trong đó epsilon một thơng số gợn sóng dải thơng, Omega_p là tần số cắt dải thơng tính theo rad/s, A là tham số suy hao dải chắn và Omega_s là tần số cắt của dải chắn tính theo rad/s. Bộ lọc số đáp ứng xung vô hạn Tổng quát bộ lọc số đáp ứng xung vô hạn ∑∑ == −−−= N k k M k k knybknxany 10 )()()( ∑ ∑ = − = − + == N k k k M k k k zb za zX zY zH 1 0 1 )( )( )( . chúng có thể khớp với các bộ lọc analog , mà nói chung đều có đáp ứng xung dài vô hạn.Kỹ thuật cơ bản để thiết kế lọc IIR là biến đổi các bộ lọc analog. filter(a,b,x,zi,dim)[...] = filter(a,b,x,[ ],dim) Hàm filter trong MatlabLệnh fiter lọc dữ liệu sử dụng bộ lọc số cho các ngõ vào thực và phức.a, b là các mảng
