ЦОС8. Цифровые фильтры с фиксированной точкой
 Скачать 0.61 Mb.
|
|
МИНИСТЕРСТВО ЦИФРОВОГО РАЗВИТИЯ, СВЯЗИ И МАССОВЫХ КОММУНИКАЦИЙ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Ордена Трудового Красного Знамени федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Московский технический университет связи и информатики» Факультет Радио и Телевидения. Лабораторная работа №7 «ЦИФРОВЫЕ ФИЛЬТРЫ С ФИКСИРОВАННОЙ ТОЧКОЙ» Выполнили студенты: Группы БРМ1901 Жихарев А.А, Колосова Ю.С Проверила: Чертова О.Г. Москва 2021 Цель работы: Изучить влияние эффектов квантования на характеристики ЦФ и овладеть средствами GUI FDATool (Filter Design and Analysis ToolBox – средство проектирования и анализа фильтров) и FilterBuilder (Разработчик фильтров) для моделирования структур ЦФ с фиксированной точкой. Исходные данные:     Ход Работы: ФНЧ(Фильтр Нижних Частот) Nb = 9 Fs = 5900 ft = 770 fk = 1065 d1 = 0.05 d2 = 0.01 Ap = 0.4455 Ast = 40 --> 1 % Для продолжения нажмите % ВЫЧИСЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ФУНКЦИИ firpmord % Для вывода ПОРЯДКА КИХ-фильтра (R) и ВЕСОВ в ПП и ПЗ (weight) нажмите R = 27 weight = 1 5 % Для продолжения нажмите % Для синтеза КИХ-фильтра ФНЧ нажмите %Синтезирован КИХ-фильтр ФНЧ порядка R = 29 % % Для вывода МАКСИМАЛЬНОЙ ВЗВЕШЕННОЙ ОШИБКИ АППРОКСИМАЦИИ error % и ДОПУСТИМОГО ВЗВЕШЕННОГО ОТКЛОНЕНИЯ max{d1,d2} нажмите error = 0.0412731 max{d1,d2} = 0.05 % Сравните ФАКТИЧЕСКОЕ отклонение АЧХ с ЗАДАННЫМ % Если ПОРЯДОК соответствует МИНИМАЛЬНОМУ, введите 1 % Если НЕ соответствует, введите 0 и затем ПОРЯДОК R --> 0 R = 35 % Для синтеза КИХ-фильтра ФНЧ нажмите % Синтезирован КИХ-фильтр ФНЧ порядка R = 35 % Для вывода МАКСИМАЛЬНОЙ ВЗВЕШЕННОЙ ОШИБКИ АППРОКСИМАЦИИ error % и ДОПУСТИМОГО ВЗВЕШЕННОГО ОТКЛОНЕНИЯ max{d1,d2} нажмите error = 0.03113 max{d1,d2} = 0.05 % Сравните ФАКТИЧЕСКОЕ отклонение АЧХ с ЗАДАННЫМ % Если ПОРЯДОК соответствует МИНИМАЛЬНОМУ, введите 1 % Если НЕ соответствует, введите 0 и затем ПОРЯДОК R --> 1 Синтезирован оптимальный ФНЧ порядка R = 35 % Для продолжения нажмите % АНАЛИЗ ХАРАКТЕРИСТИК КИХ-ФИЛЬТРА ФНЧ % Для вывода ГРАФИКОВ ИХ, АЧХ И ФЧХ нажмите % Для продолжения нажмите  % Для вывода ГРАФИКА АЧХ С ЧАСТОТАМИ АЛЬТЕРНАНСА нажмите % Для продолжения нажмите  % ОПИСАНИЕ ТРЕБОВАНИЙ К АЧХ КИХ-фильтра ФНЧ В ВИДЕ ОБЪЕКТА fdesign % Для вывода СВОЙСТВ ОБЪЕКТА fdesign нажмите MAG_lowpass = Response: 'Lowpass' Specification: 'Fp,Fst,Ap,Ast' Description: {4x1 cell} NormalizedFrequency: false Fs: 5300 Fpass: 590 Fstop: 855 Apass: 0.4455 Astop: 40 % Для продолжения нажмите %. СИНТЕЗ КИХ-ФИЛЬТРА В ВИДЕ ОБЪЕКТА dfilt НА ОСНОВЕ ОБЪЕКТА fdesign % Для вывода СВОЙСТВ ОБЪЕКТА dfilt нажмите F_lowpass = FilterStructure: 'Direct-Form FIR' Arithmetic: 'double' Numerator: [1x36 double] PersistentMemory: false % СИНТЕЗ КИХ-ФИЛЬТРА ФНЧ ЗАВЕРШЕН >>fdatool  ФВЧ(Фильтр Верхних Частот) Nb = 9 Fs = 5900 fk = 770 ft = 1065 d2 = 0.01 d1 = 0.05 Ast = 40 Ap = 0.4455 % Проверьте ПРАВИЛЬНОСТЬ ввода ИСХОДНЫХ ДАННЫХ % При ПРАВИЛЬНЫХ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ введите 1 % При НЕПРАВИЛЬНЫХ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ введите 0 и ПОВТОРИТЕ ввод --> 1 % Для продолжения нажмите % ВЫЧИСЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ФУНКЦИИ firpmord % Для вывода ПОРЯДКА КИХ-фильтра (R) и ВЕСОВ в ПЗ и ПП (weight) нажмите R = 29 weight = 5 1 % Для продолжения нажмите % СИНТЕЗ КИХ-ФИЛЬТРА ФВЧ % Для синтеза КИХ-фильтра ФВЧ нажмите Синтезирован КИХ-фильтр ФВЧ порядка R = 29 % Для вывода МАКСИМАЛЬНОЙ ВЗВЕШЕННОЙ ОШИБКИ АППРОКСИМАЦИИ error % и ДОПУСТИМОГО ВЗВЕШЕННОГО ОТКЛОНЕНИЯ max{d1,d2} нажмите error = 0.042699 max{d1,d2} = 0.05 % Сравните ФАКТИЧЕСКОЕ отклонение АЧХ с ЗАДАННЫМ % Если ПОРЯДОК соответствует МИНИМАЛЬНОМУ, введите 1 % Если НЕ соответствует, введите 0 и затем ПОРЯДОК R % и ТИП КИХ-фильтра ftype - пробел или hilbert В АПОСТРОФАХ --> 1 Синтезирован оптимальный ФВЧ порядка R = 32 % Для продолжения нажмите % %АНАЛИЗ ХАРАКТЕРИСТИК КИХ-ФИЛЬТРА ФВЧ % Для вывода ГРАФИКОВ ИХ, АЧХ И ФЧХ нажмите % Для продолжения нажмите  % Для вывода ГРАФИКА АЧХ С ЧАСТОТАМИ АЛЬТЕРНАНСА нажмите % Для продолжения нажмите  % ОПИСАНИЕ ТРЕБОВАНИЙ К АЧХ КИХ-фильтра ФВЧ В ВИДЕ ОБЪЕКТА fdesign % Для вывода СВОЙСТВ ОБЪЕКТА fdesign нажмите MAG_highpass = Response: 'Highpass' Specification: 'Fst,Fp,Ast,Ap' Description: {4x1 cell} NormalizedFrequency: false Fs: 5900 Fstop: 770 Fpass: 1065 Astop: 40 Apass: 0.4455 % Для продолжения нажмите % СИНТЕЗ КИХ-ФИЛЬТРА В ВИДЕ ОБЪЕКТА dfilt НА ОСНОВЕ ОБЪЕКТА fdesign % Для вывода СВОЙСТВ ОБЪЕКТА dfilt нажмите F_highpass = FilterStructure: 'Direct-Form FIR' Arithmetic: 'double' Numerator: [1x36 double] PersistentMemory: false % % % СИНТЕЗ КИХ-ФИЛЬТРА ФВЧ ЗАВЕРШЕН >>fdatool  ПФ(Полосовой Фильтр) Nb = 9 Fs = 5900 fk1 = 475 ft1 = 770 ft2 = 1700 fk2 = 1995 d21 = 0.01 d1 = 0.05 d22 = 0.01 Ast1 = 40 Ap = 0.4455 Ast2 = 40 % Проверьте ПРАВИЛЬНОСТЬ ввода ИСХОДНЫХ ДАННЫХ % При ПРАВИЛЬНЫХ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ введите 1 % При НЕПРАВИЛЬНЫХ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ введите 0 и ПОВТОРИТЕ ввод --> 1 % Для продолжения нажмите % ВЫЧИСЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ФУНКЦИИ firpmord % Для вывода ПОРЯДКА КИХ-фильтра (R) и ВЕСОВ в ПЗ1, ПП и ПЗ2 (weight) нажмите R = 29 weight = 5 1 5 % Для продолжения нажмите %. СИНТЕЗ КИХ-ФИЛЬТРА ПФ % Для синтеза КИХ-фильтра ПФ нажмите Синтезирован КИХ-фильтр ПФ порядка R = 29 % Для вывода МАКСИМАЛЬНОЙ ВЗВЕШЕННОЙ ОШИБКИ АППРОКСИМАЦИИ error % и ДОПУСТИМОГО ВЗВЕШЕННОГО ОТКЛОНЕНИЯ max{d21,d2,d22} нажмите error = 0.06767 max{d21,d1,d22} = 0.05 % Сравните ФАКТИЧЕСКОЕ отклонение АЧХ с ЗАДАННЫМ % Если ПОРЯДОК соответствует МИНИМАЛЬНОМУ, введите 1 % Если НЕ соответствует, введите 0 и затем ПОРЯДОК R % и ТИП КИХ=фильтра ftype - пробел или hilbert В АПОСТРОФАХ % ОПТИМАЛЬНЫЙ ПФ выбирается среди ВСЕХ ЧЕТЫРЕХ ТИПОВ КИХ-фильтров! --> 1 Синтезирован оптимальный ПФ порядка R = 29 % Для продолжения нажмите % АНАЛИЗ ХАРАКТЕРИСТИК КИХ-ФИЛЬТРА ПФ % Для вывода ГРАФИКОВ ИХ, АЧХ И ФЧХ нажмите % Для продолжения нажмите  % ВЫВОД ГРАФИКА АЧХ ОПТИМАЛЬНОГО КИХ-ФИЛЬТРА С ОТМЕЧЕННЫМИ ЧАСТОТАМИ АЛЬТЕРНАНСА % Для вывода ГРАФИКА АЧХ С ЧАСТОТАМИ АЛЬТЕРНАНСА нажмите % Для продолжения нажмите  % ОПИСАНИЕ ТРЕБОВАНИЙ К АЧХ КИХ-фильтра ПФ В ВИДЕ ОБЪЕКТА fdesign % Для вывода СВОЙСТВ ОБЪЕКТА fdesign нажмите MAG_bandpass = Response: 'Bandpass' Specification: 'Fst1,Fp1,Fp2,Fst2,Ast1,Ap,Ast2' Description: {7x1 cell} NormalizedFrequency: false Fs: 5900 Fstop1: 475 Fpass1: 770 Fpass2: 1900 Fstop2: 1995 Astop1: 40 Apass: 0.4455 Astop2: 40 % Для продолжения нажмите % п.7. СИНТЕЗ КИХ-ФИЛЬТРА В ВИДЕ ОБЪЕКТА dfilt НА ОСНОВЕ ОБЪЕКТА fdesign % Для вывода СВОЙСТВ ОБЪЕКТА dfilt нажмите F_bandpass = FilterStructure: 'Direct-Form FIR' Arithmetic: 'double' Numerator: [1x38 double] PersistentMemory: false % СИНТЕЗ КИХ-ФИЛЬТРА ПФ ЗАВЕРШЕН >>fdatool  РФ(Разделительный Фильтр): Nb = 9 Fs = 5900 ft1 = 475 fk1 = 770 fk2 = 1900 ft2 = 1995 d11 = 0.01 d2 = 0.05 d12 = 0.01 Ap1 = 0.4455 Ast = 40 Ap2 = 0.4455 % Проверьте ПРАВИЛЬНОСТЬ ввода ИСХОДНЫХ ДАННЫХ % При ПРАВИЛЬНЫХ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ введите 1 % При НЕПРАВИЛЬНЫХ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ введите 0 и ПОВТОРИТЕ ввод --> 1 % Для продолжения нажмите % ВЫЧИСЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ФУНКЦИИ firpmord % Для вывода ПОРЯДКА КИХ-фильтра (R) и ВЕСОВ в ПП1, ПЗ и ПП2 (weight) нажмите R = 30 weight = 5 1 5 % Для продолжения нажмите % СИНТЕЗ КИХ-ФИЛЬТРА РФ % Для синтеза КИХ-фильтра РФ нажмите Синтезирован КИХ-фильтр РФ порядка R = 30 % Для вывода МАКСИМАЛЬНОЙ ВЗВЕШЕННОЙ ОШИБКИ АППРОКСИМАЦИИ error % и ДОПУСТИМОГО ВЗВЕШЕННОГО ОТКЛОНЕНИЯ max{d11,d2,d12} нажмите error = 0.060562 max{d11,d2,d12} = 0.05 % Сравните ФАКТИЧЕСКОЕ отклонение АЧХ с ЗАДАННЫМ % Если ПОРЯДОК соответствует МИНИМАЛЬНОМУ, введите 1 % Если НЕ соответствует, введите 0 и затем ПОРЯДОК R --> 1 Синтезирован оптимальный РФ порядка R = 30 % Для продолжения нажмите %АНАЛИЗ ХАРАКТЕРИСТИК КИХ-ФИЛЬТРА РФ % Для вывода ГРАФИКОВ ИХ, АЧХ И ФЧХ нажмите % Для продолжения нажмите  % ВЫВОД ГРАФИКА АЧХ ОПТИМАЛЬНОГО КИХ-ФИЛЬТРА С ОТМЕЧЕННЫМИ ЧАСТОТАМИ АЛЬТЕРНАНСА % Для вывода ГРАФИКА АЧХ С ЧАСТОТАМИ АЛЬТЕРНАНСА нажмите % Для продолжения нажмите  % ОПИСАНИЕ ТРЕБОВАНИЙ К АЧХ КИХ-фильтра РФ В ВИДЕ ОБЪЕКТА fdesign % Для вывода СВОЙСТВ ОБЪЕКТА fdesign нажмите MAG_bandstop = Response: 'Bandstop' Specification: 'Fp1,Fst1,Fst2,Fp2,Ap1,Ast,Ap2' Description: {7x1 cell} NormalizedFrequency: false Fs: 5900 Fpass1: 475 Fstop1: 770 Fstop2: 1900 Fpass2: 1995 Apass1: 0.4455 Astop: 40 Apass2: 0.4455 % Для продолжения нажмите % СИНТЕЗ КИХ-ФИЛЬТРА В ВИДЕ ОБЪЕКТА dfilt НА ОСНОВЕ ОБЪЕКТА fdesign % Для вывода СВОЙСТВ ОБЪЕКТА dfilt нажмите F_bandstop = FilterStructure: 'Direct-Form FIR' Arithmetic: 'double' Numerator: [1x37 double] PersistentMemory: false % СИНТЕЗ КИХ-ФИЛЬТРА РФ ЗАВЕРШЕН >>fdatool  Вывод: Изучили влияние эффектов квантования на характеристики ЦФ и овладели средствами GUI FDATool и FilterBuilder для моделирования структур ЦФ с фиксированной точкой. |