Методика расчета селекторного рекурсивного цифрового фильтра

( 1 Vote ) 
Категория: ИКТМ 2015 Просмотров: 579

УДК 004.032.2

МЕТОДИКА РАСЧЕТА СЕЛЕКТОРНОГО РЕКУРСИВНОГО ЦИФРОВОГО ФИЛЬТРА
С/М. Паровченко*, студент гр. 349
Национальный аэрокосмический университет им. Н.Е. Жуковского «ХАИ»

Сигналы, циркулирующие в мехатронных системах, подвергаются воздействию шумов. Как правило, сигналы от датчиков передаются на одной частоте или в узком диапазоне частот. Для выделения сигналов в условиях воздействия шумов целесообразно их подвергать цифровой фильтрации селекторными фильтрами.
Показано, что при проектировании селекторного рекурсивного цифрового фильтра на пропускание сигнала на частоте селекции cos полюсы передаточной функции Hs(z) целесообразно располагать на соответствующем радиусе z-плоскости, большем единицы. Для синтеза фильтра необходимо определить шаг дискретизации данных At и частоту Найквиста од.
Радиальный угол <р на полюса фильтра в z-плоскости определится из выражения <р=тг coj одРадиус полюса фильтра принимаем близким к единице (R > 1). Значения полюса (zp) передаточной функции селекторного рекурсивного цифрового фильтра определяются из выражений zp = Rcos<p+ j-r-sirup.="" Значение="" масштабного="" множителя="" g="" для="" передаточной="" функции="" hs(z)="" определяется="" из="" выражения="" 2rezpyr2y2,="" а="" типовая="" форма="" h(z)="" запишется="" в="" следующем="" виде="" h="" z)="G/{1" +="" ajz+="" a2z?).="" Значения="" коэффициентов="" aj="" и="" а2="" найдем="" выражений="">Алгоритм вычислений выходного сигнала селекторного рекурсивного цифрового фильтра определяется выражением
y(k) = G [x(k)~ aryflc-l) - а2у(к-2)],
іде к- номер отсчета сигнала;
х(к)~ значение входного сигнала в момент времени к;
у (к) -значение выходного сигнала фильтра в момент времени к.
Для получения частотной передаточной функции Н5(со) фильтра необходимо осуществить в выражении для замену z= exp(-jco).
Моделирование фильтра показало, что после истечения времени установления фильтра сигнал селектируемой частоты со5. проходит на выход фильтра. Показано, что при R—+J ширина полосы пропускания фильтра уменьшается, а значимая часть реакции фильтра обратно- пропорциональна разности R-1.

*Научный руководитель - к.т.н., доцент, Н.П. Благодарный