В цифровую обработку
 Скачать 0.7 Mb.
|
 Yа(jw) - спектр аналогового сигнала, подлежащего восстановлению, Hцап(jw) - передаточная функция ЦАП. Множитель Т-1 в формуле Y (jw) принято относить к передаточной функции ЦАП, поэтому передаточная функция ЦАП для случая, соответствующего импульсу на Рис. 5.1, б, запишется так Hцап(jw) =  (5.3)Отсюда, если t << Т, получаем Hцап(jw) » t / Т (5.4) что подтверждается известным фактом спектральной теории: спектр короткого импульса равен его площади и не зависит от формы импульса. 5.2. Погрешности восстановления. Аналоговый сигнал ya(t) обращается на выходе ФНЧ, который выделяет спектр частот [0; 0,5wд], соответствующий спектру Yа(jw). Yа(jw) = Y (jw) * Hцап (jw) * Hфнч (jw) (5.5) Неравномерность реальных частотных характеристик ЦАП и ФНЧ приводит к искажениям восстанавливаемого непрерывного сигнала. На рис. 5.2 показаны характерные особенности реальных АЧХ восстанавливающих устройств.  Искажения ЦАП обусловлены наклоном АЧХ. На Рис. 5.2 АЧХ соответствует импульсной характеристике в форме прямоугольного импульса длительностью t. Но с уменьшением t, согласно (5.3) и (5.4), падает усиление ЦАП, что приводит к малым уровням сигнала и, соответственно, к низкой помехозащищенности сигнала по отношению к собственным помехам системы. Искажения ФНЧ увеличиваются по мере приближения к частоте среза ФНЧ wс = 0,5wд. Поэтому рабочую полосу частот сигнала Y (jw) целесообразно размещать на неискаженном участке полосы пропускания ФНЧ, что можно сделать увеличением тактовой частоты wд цифрового фильтра. Таким образом, если имеется возможность увеличить тактовую частоту, то в качестве ФНЧ можно использовать простую цепочку RC. В противном случае качественные показатели восстанавливающего устройства приходится улучшать усложнением схемы ФНЧ. Наконец, погрешности восстановления можно скомпенсировать, если создавать соответствующие предыскажения в ЦФ. В этом случае нормы на проектируемый ЦФ необходимо поправить в расчете на реальные характеристики ЦАП и ФНЧ. Литература. 1. Гольденберг Л.М. и др. Цифровая обработка сигналов. - Учебное пособие для вузов. - М.: Радио и Связь, 1990 г. 2. Гоноровский И.С. Радиотехнические цепи и сигналы. - М.: Радио и связь, 1986 г. 3. Гольденберг Л.М. и др. Цифровая обработка сигналов. - Задачи и упражнения. Учебное пособие для вузов. - М.: Радио и Связь, 1992 г. 4. Карташев В.Г. Основы теории дискретных сигналов и цифровых фильтров. - М.: Высшая школа, 1982 г. 5. Гольденберг Л.М. и др. Цифровая обработка сигналов. - Справочник - М.: Радио и Связь, 1985 г. 6. Лэм Г. Аналоговые и цифровые фильтры. Расчет и реализация. - М.: Радио и связь, 1982. 7. Антонью А. Цифровые фильтры: анализ и проектирование. - М.: Радио и связь, 1983г. 8. Крук Б.И. и др. 25 вопросов по цифровым фильтрам. Издание НЭИС, 1990 г. 9. Зеневич А.Ф. Дискретные сигналы и цепи. Учебное пособие. Издание НЭИС, 1992 г. Содержание. стр. 1. Дискретные сигналы 1.1. Дискретизация непрерывных сигналов 2 1.2. Связь спектров дискретных и непрерывных сигналов 2 1.3. Преобразование Фурье и Лапласа для дискретных сигналов 3 1.4. Z - преобразование 5 1.5. Основные теоремы Z - преобразования 8 1.6. Дискретное преобразование Фурье 9 2. Дискретные цепи 2.1. Разностное уравнение и дискретная цепь 12 2.2. Передаточная функция дискретной цепи 15 2.3. Общие свойства передаточной функции 17 2.4. Частотные характеристики 17 2.5. Импульсная характеристика. Свертка. 19 2.6. Круговая свертка 22 2.7. Энергия дискретного сигнала. Корреляция и энергетический спектр 24 2.8. Расчет энергии сигнала в дискретной цепи 26 2.9. Секционирование 28 3. Цифровые фильтры 3.1. Цифровая система обработки сигналов 30 3.2. Расчет не рекурсивных ЦФ общего вида 31 3.3. Схема и характеристики фильтров с линейной фазой 33 3.4. Общие свойства фильтров с линейной фазой 35 3.5. Расчет ЦФ с линейной фазой. Метод взвешивания. 36 3.6. Метод частотной выборки 40 3.7. Расчет рекурсивных фильтров. Метод билинейного преобразования 44 4. Эффекты конечной разрядности и их учет. 4.1. Шум квантования и шумовая модель 48 4.2. Расчет шумов квантования 49 4.3. Влияние структуры ЦФ на шум квантования 51 4.4. Квантование коэффициентов. Расчет разрядности. 53 4.5. Чувствительность 55 4.6. Масштабирование сигнала в цепи 57 4.7. Динамический диапазон ЦФ 61 4.8. Предельные циклы 61 5. Восстановление непрерывного сигнала 5.1. Характеристики ЦАП 63 5.2. Погрешности восстановления 64 Литература 66 |