Цифровой режекторный фильтр
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
РЯЗАНСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ РАДИОТЕХНИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ
КАФЕДРА РАДИОТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ
ЗАДАНИЕ НА КУРСОВУЮ РАБОТУ
По диiиплине Техника цифровой обработки сигналов
Студентка Шефлер Анастасии Михайловне
код __________ группа 111
1. Тема:
ЦИФРОВОЙ РЕЖЕКТОРНЫЙ ФИЛЬТР
. Срок представления курсовой работы к защите 31 марта 2005г.
. Исходные данные для проектирования:
а) Алгоритм обработки сигналов должен соответствовать режекторному фильтру.
б) Требования к характеристикам фильтра:
в) Характеристика входных данных - Analog
г) Характеристика выходных данных - Analog
д) Число разрядов операндов - 8
е) Ширина спектра флуктуаций помехи - ?fT =0.16
ж) Коэффициент подавления помех - Кп =-36 дБ
. Обязательные разделы пояснительной записки курсовой работы
.1. Титульный лист.
.2. Задание на курсовую работу.
.3. Содержание.
.5. Анализ задачи и ее формализация.
.6. Определение требований к АЦП и характеристикам цифрового фильтра.
.7. Выбор (синтез) структуры и параметров (порядка и коэффициентов, разрядности, частоты дискретизации) цифрового фильтра.
.8. Анализ частотных, импульсной и переходных характеристик фильтра.
.9. Анализ ошибок квантования в цифровом фильтре и методов их минимизации.
.10. Анализ эффективности подавления помех.
.11. Выбор и технико-экономическое обоснование элементной базы для реализации.
.12. Составление структурной схемы устройства и описание ее работы.
.13. Раiет реального быстродействия устройства.
.14. Заключение.
.15. Список использованных источников.
Руководитель работы 13.02.05 В.И. Кошелев
Задание принял к исполнению 3.03.05 студент ___________
Содержание
Анализ задачи и ее формализация
Определение требований к АЦП и характеристикам цифрового фильтра
Выбор (синтез) структуры и параметров (порядка и коэффициентов, разрядности, частоты дискретизации) цифрового фильтра
Анализ частотных, импульсной и переходных характеристик фильтра
Анализ ошибок квантования в цифровом фильтре и методов их минимизации
Анализ эффективности подавления помех
Выбор и технико-экономическое обоснование элементной базы для реализации
Составление структурной схемы устройства и описание ее работы
Составление модуля рабочей программы
Раiет реального быстродействия устройства
Список использованных источников
Приложение
Анализ задачи и ее формализация
В данной курсовой работе требуется синтезировать и реализовать цифровой режекторный фильтр, который обеспечивал бы подавление низкочастотной помехи с требуемым коэффициентом подавления. Подобный фильтр может быть полезен при обработке радиолокационных сигналов для удаления из спектра принимаемого сигнала составляющих, соответствующих сигналу, отраженному от предметов, движущихся с малыми скоростями. Такой сигнал является низкочастотной помехой.
Для этого используется цифровой режекторный фильтр, вырезающий низкие частоты. АЧХ фильтра будет периодической. Существует несколько способов реализации цифрового фильтра с заданной АЧХ. Наиболее часто используемый - метод билинейного преобразования. Билинейное преобразование заключается в прямой подстановке в H(s) вместо комплексной частотной переменной s следующего выражения:
(1.1)
где k - действительная положительная постоянная, выбираемая следующим образом. Ось частот в аналоговом случае в соответствии с (3.2) преобразуется в единичную окружность так, что
(1.2)
и поэтому частота среза АЧХ аналогового фильтра будет соответствовать частоте среза АЧХ цифрового фильтра, причем
(1.3)
Таким образом, зная две частоты среза, можно вычислить постоянную ky пользуясь выражением (1.3). Билинейное преобразование в виде, заданном формулами (1.1) - (1.3), облегчает преобразование аналоговых фильтров с непрерывным временем (например, ФНЧ, ФВЧ и т. д.), когда они преобразуются в цифровые фильтры того же вида (т. е. в ФНЧ, ФВЧ и т. д.).
Такое преобразование применимо только к частотным характеристикам, являющимся кусочно-постоянными, и неприменимо, например, к интеграторам или другим фильтрам, имеющим частотную характеристику, не являющуюся кусочно-постоянной.
Устойчивость полученного таким способом цифрового фильтра гарантируется, если исходный аналоговый фильтр был устойчив и область устойчивости в одной комплексной плоскости путем преобразования (1.1) отображается в область устойчивости в другой комплексной плоскости.
По полученной таким образом можно составить разностное уравнение, которое реализуется програмно.
В данной курсовой работе для упрощения вычислений при раiете коэффициентов фильтра используется программное обеспечение.
Определение требований к АЦП и характеристикам цифрового фильтра
Требования, предъявляемые к АЦП и цифровому фильтру в целом, основаны на техническом задании. Так необходимо обеспечить частоту дискретизации сигнала равную 15кГц . Это означает, что аналогово-цифровой преобразователь должен формировать на выходе последовательность кодов, соответствующих входному непрерывному воздействию, iастотой 15кГц. В качестве АЦП будем и?/p>