TÌM HIỂU một bộ lọc số dùng MATLAB

có sơ đồ nguyên lý, sơ đồ khối, sơ đồ thuật toán và hướng dẫn chi tiết về TÌM HIỂU một bộ lọc số dùng MATLAB ...................................................................................................................................................................................

ĐỒ ÁN TÌM HIỂU MỘT BỘ LỌC SỐ MỤC LỤC DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH ĐỒ ÁN Trang /23 CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU VỀ BỘ LỌC 1.1 KHÁI QUÁT VỀ BỘ LỌC Bộ lọc số hệ thống tuyến tính bất biến theo thời gian Thông số vào hệ thống quan hệ với tổng chập yn Y(Z)=H(Z).X(Z) Chuyển đổi miền Z đáp ứng xung đơn vị H(Z) gọi hàm hệ thống jw Biến đổi Fourier đáp ứng xung đơn vị H(e ) hàm phức w, biểu diễn theo phần thực phần ảo H(e jw )=Hr(e jw )+jHi(e jw ) Một hệ thống tuyến tính bất biến nhân dạng có h(n)=0 với n> sptool Khi đó, giao diện SPTool xuất sau: Hình 7: Giao diện SPTool Khi mở SPTool, chứa tập hợp tín hiệu, lọc phổ mặc định Trên giao diện SPTool có cột: Signals, Filter Spectra Cột Signals hiển thị tín hiệu, cột Filter hiển thị lọc cột Spectra hiển thị phổ workspace Để bắt đầu thiết kế lọc mới, chọn nút New cột Filter Khi giao diện Filter Designer dùng để thiết kế lọc sau xuất Tắt Mở Thiết Bị Từ Xa Dùng Hồng Ngoại SVTH: Nguyễn Văn A ĐỒ ÁN Trang 17/23 Hình 8: Các chức SPTool Các loại lọc thiết kế: Thông thấp, thông cao, thông dải, chắn dải Các phương pháp thiết kế lọc FIR: Equiripple, Least squares, Window Các phương pháp thiết kế lọc IIR: Butterworth, Chebyshev loại I, Chebyshev loại II, Elliptic Tắt Mở Thiết Bị Từ Xa Dùng Hồng Ngoại SVTH: Nguyễn Văn A ĐỒ ÁN Trang 18/23 Hình 9: Thiết kế lọc SPTool Trong cột Filter xuất dòng filt1 [design] Đây lọc vừa thiết kế Để lấy giá trị vector đáp ứng xung, thực sau: - Từ cửa sổ SPTool, chọn File  Export … Trong Export list xuất hiện, chọn file ta vauwf thiết kế nhấn nút Export to workspace - Đóng cửa sổ Sptool lại Thông báo hỏi muốn lưu hay không xuất Nếu muốn lưu lại, chọn Save - Mở cửa sổ Workspace, lọc mà ta thiết kế SPTool xuất workspace Biến lưu dạng cấu trúc mô tả lọc thiết kế Tắt Mở Thiết Bị Từ Xa Dùng Hồng Ngoại SVTH: Nguyễn Văn A Hình 10: Thanh công cụ SPTool Các icon cho biết chức xem dạng biểu đồ khác lọc mà ta cần thiết kế:  Filter Specifications : thông số kỹ thuật lọc  Magnitude Response : đáp ứng cường độ  Phase Response : đáp ứng pha  Magnitude and Phase Response : đáp ứng cường độ pha  Group Delay Response: đáp ứng trễ nhóm  Phase Delay : trễ pha  Impulse Response : đáp ứng xung Tắt Mở Thiết Bị Từ Xa Dùng Hồng Ngoại SVTH: Nguyễn Văn A  Step Response : đáp ứng bước  Pole/Zero Plot : điểm cực zero 4.2 Mô lọc số Thiết kế lọc FIR chắn dải SPTool Bộ lọc, thiết kế phương pháp cửa sổ Kaiser, với thông số sau: Chiều dài đáp ứng xung: N = 89 (Matlab hiển thị lọc 88) Tấn số trung tâm: 2700Hz Tần số cắt: 2500Hz 2900Hz Giá trị ß=4 Tần số lấy mẫu 8000Hz Các bước thiết kế: Khởi động SPTool Dưới cột Filter, nút New để mở cửa sổ Filter Designer Trong giao diện Filter Designer: a Trong text box Filter: Tên lọc tự đặt (filt 1) Tên thay đổi b Nhập thông số thiết kế vào: Design method->FIR->Windows Option=>Windows->Kaiser Bỏ chọn check box Minimum Order (nếu chọn thiết kế lọc có bậc tối thiểu) Filter Order=88, Response Type= Bandstop, Fc1= 2500, Fc2= 2900, Beta=4 c Nhấn Design Filter Khi đáp ứng tần số lọc thiết Tắt Mở Thiết Bị Từ Xa Dùng Hồng Ngoại SVTH: Nguyễn Văn A kế hiển thị Hình 11: Đáp ứng tần số lọc thiết kế Tắt Mở Thiết Bị Từ Xa Dùng Hồng Ngoại SVTH: Nguyễn Văn A Hình 12: Đáp ứng pha lọc Tắt Mở Thiết Bị Từ Xa Dùng Hồng Ngoại SVTH: Nguyễn Văn A HÌnh 13: Đáp ứng xung lọc Tắt Mở Thiết Bị Từ Xa Dùng Hồng Ngoại SVTH: Nguyễn Văn A Hình 14: Đáp ứng bước lọc Tắt Mở Thiết Bị Từ Xa Dùng Hồng Ngoại SVTH: Nguyễn Văn A Hình 15: Đáp ứng cực/zero lọc Tắt Mở Thiết Bị Từ Xa Dùng Hồng Ngoại SVTH: Nguyễn Văn A CHƯƠNG V: KẾT LUẬN Qua phần trình bày nắm bước phương pháp thiết kế tính toán hệ số thực tế lọc IIR Như qua ta nắm bắt thủ tục thiết kế lọc IIR có đặc điểm kỹ thuật cho trước Cuối quan trọng ta thiết kế thực lọc số chương trình MATLAB đề tài viết qua ứng dụng để thiết kế lọc phương pháp khác Với phát triển mạnh mẽ khoa học kỹ thuật, ngôn ngữ lập trình mạnh có kèm theo hộp công cụ xử lý số tín hiệu ngôn ngữ MATLAB việc phân tích thiết kế lọc số ngày trở nên đơn giản (kể lọc FIR lọc IIR) độ xác phép toán tăng lên Tắt Mở Thiết Bị Từ Xa Dùng Hồng Ngoại SVTH: Nguyễn Văn A Tắt Mở Thiết Bị Từ Xa Dùng Hồng Ngoại SVTH: Nguyễn Văn A ... này, lọc IIR hiệu thực lọc cắt nhọn FIR Việc thiết kế lọc số thực tế từ lý thuyết lọc số lý tưởng Chúng ta tiến hành nghiên cứu bốn lọc số tiêu biểu là:  Bộ lọc số thông thấp  Bộ lọc số thông...  Bộ lọc số thông cao  Bộ lọc số thông dải  Bộ lọc số chắn dải Lọc hiểu lọc tần số chính, mà tất đặc trưng lọc tần số cho theo đáp ứng biên độ Tắt Mở Thiết Bị Từ Xa Dùng Hồng Ngoại SVTH: Nguyễn... /23 • Bộ lọc số thông thấp lý tưởng Đáp ứng biên độ lọc số thông thấp lý tưởng định nghĩa sau: Hình 1: Đồ thị đáp ứng biên độ lọc số thông thấp lý tưởng Nếu xét nửa chu kỳ tham số lọc số thông