logo search
Ответы гетун

55)Синтез нерекурсивных фильтров с использованием окон

Нерекурсивные фильтры – это фильтры без обратной связи. Нерекурсивные фильтры являются КИХ – фильтрами, т.е. имеют конечную импульсную характеристику. Нерекурсивные фильтры всегда устойчивы. Так как в основном уравнении дискретного фильтра обратные связи отсутствуют, то все коэффициенты am равны нулю m=0,1…

Поэтому передаточная функция нерекурсивного фильтра имеет следующий вид

(1). Передаточная функция выражается через импульсную характеристику (2). Сравнивая формулы (1) и (2) мы приходим к выводу, что сумма (2) является конечной суммой. Кроме того, элементы импульсной характеристики h(n) совпадают с коэффициентами bn основного уравнения фильтра . Число N определяет порядок нерекурсивного фильтра. Таким образом, если порядок нерекурсивного фильтра равняется N , то его импульсная характеристика имеет N+1 отличных от нуля элементов.

Так как коэффициенты основного уравнения определяют конструкцию фильтра, то для синтеза нерекурсивного фильтра с заданной частотной характеристикой, необходимо знать нужную импульсную характеристику.

Таким образом, если мы имеем нерекурсивный фильтр порядка N, и нам известна импульсная характеристика h(n) , то частотную характеристику фильтра мы вычисляем с помощью суммы (3). Такая задача называется прямой задачей.

Синтез фильтра является обратной задачей. По заданной частотной характеристике K(f) и заданному порядку фильтра N , мы пытаемся подобрать элементы импульсной характеристики h(n) , такие, чтобы подстановка их в сумму (3) дала правильную частотную характеристику.

Увеличение порядка фильтра N означает увеличение электрических элементов в конструкции фильтра. Поэтому N является всегда конечным числом, большим или меньшим в зависимости от конструкции фильтра. Поэтому, используя конечное число элементов импульсной характеристики h(n) невозможно точно получить заданную частотную характеристику K(f) с помощью суммы (3).

Таким образом, сумма (3) может дать нам только приближенный результат. Поэтому задача различных методы синтеза фильтров состоит в выборе элементов импульсной характеристики, дающих лучший приближенный результат.

Метод окон является одним их таких методов синтеза нерекурсивных фильтров.

В основе этого метода лежит прямое и обратное преобразование Фурье дискретного сигнала. . Искомую частотную характеристику задаем в интервале от 0 до F , где F -частота Найквиста.