Расчет параметров цифрового фильтра

Предполагая, что источники шума не коррелируют, общий вклад шума в полезный сигнал - это просто сумма отдельных шумовых составляющих:

где f(k) - импульсная характеристика, связывающая выход источника шума eх с выходом фильтра, а F(z) - соответствующая передаточная функция:

Общий шум (шум АЦП + шум округления) на выходе фильтра записывается следующим образом:

Использование масштабного множителя увеличивает выходной шум.

ЗАДАНИЯ

Найдите импульсную характеристику системы дискретного времени (обратное z-преобрзование z-образа) методами разложения в степенной ряд и разложения на элементарные дроби.

Постройте ее диаграмму нулей и полюсов.

Постройте амплитудно-частотную и фазово-частотную характеристики заданной системы дискретного времени.

Запишите разностное уравнение системы.

Постройте диаграммы реализации разностного уравнения в виде блок схемы и в виде функциональной схемы.

Оцените величину смещения полюса при квантовании коэффициентов фильтра до 8 бит (частота дискретизации 32 кГц).

Определите минимальное количество бит необходимых для представления коэффициентов для обеспечения устойчивости фильтра.

Рассчитайте масштабный множитель (норму L2) для предотвращения переполнения фильтра при его реализации с помощью канонического звена.

Изобразите диаграммы реализации в прямой и канонической форме с указанными источниками ошибок округления.

Оцените общую входную мощность шума и ухудшение выходного отношения сигнал-шум (в децибелах), вызванное ошибками округления (предполагается, что фильтр реализуется в 8-ми битовой системе с коэффициентами фильтра представленными 8-битовыми дробными величинами с фиксированной запятой, каждое произведение квантуется до 8 бит непосредственно после умножения).

ВЫПОЛНЕНИЕ ЗАДАНИЙ

А) Нахождение импульсной характеристики методом разложения в степенной ряд.

Используется метод деления в столбик.

_1-1,82387z-1-2,64512z-2 |1+1,15085z-1+0,96912z-2

+1,15085z-1+0,96912z-2 |1-2,97472z-1-0,19079z-2-3,10243z-3

_-2,97472z-1-3,61424z-2

,97472z-1-3,42345z-2-2,88286z-3

Другие стьтьи в тему

Разработка устройства кодирования двухкаскадным способом
Эффективная организация обмена информацией приобретает все большее значение, прежде всего как условие успешной практической деятельности людей. Объем информации, необходимой для нормального функционирования современного общества, растет в соответствии с развитием производстве ...

Расчет подсистемы базовых станций (BSS)
ЧТП сетей радиосвязи предусматривает выбор инфраструктуры сети, места установки базовых станций, выбор типа, высоты и ориентации антенн, распределения частот между базовыми станциями. В настоящее время проектирование сети связи на определенной местности не является сложной задачей. П ...