www.tinhgiac.com Chuong 6 DSP

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP TP.HCM XỬ LÝ SỐ TÍN HIỆU Digital Signal Processing Giảng viên: Ths Đào Thị Thu Thủy CNDT_ĐÀO THỊ THU THỦY Chương 6: MẠCH LỌC SỐ Tài Liệu: Chaper &10: Digital Signal Processing, John G Proakis, DimitrisG.Manolakis, Prentice CNDT_ĐÀO THỊ THU THỦY Chương 6: 6.1 6.2 6.3 6.4 MẠCH LỌC SỐ Khái niệm Thiết kế lọc FIR Thiết kế lọc IIR Thực mạch lọc CNDT_ĐÀO THỊ THU THỦY 6.1 Khái niệm Thiết kế lọc: xây dựng hàm truyền thỏa đáp ứng tần số cho trước  Thiết kế lọc FIR: đầu vector đáp ứng xung h=[h0, h1, h2, … ,hN]  Thiết kế lọc IIR: đầu vector hệ số tử số mẫu số hàm truyền b = [b0, b1, …, bN] a = [1, a1, a2 ,…, aN] CNDT_ĐÀO THỊ THU THỦY Thiết kế lọc: Đáp ứng tần số mong muốn H() |H()|2 Giải thuật thiết kế Hàm truyền H(z) Bộ lọc FIR Bộ lọc IIR Đáp ứng xung h = [h0, h1, h2, …, hM] 1/2 0 /2   Vector hệ số tử: b = [b0, b1, b2, …, bN] Vector hệ số mẫu: a = [a0, a1, a2, …, aN] CNDT_ĐÀO THỊ THU THỦY Bộ lọc FIR Bộ lọc IIR Bộ lọc FIR: Lọc phi đệ qui • Tín hiệu phụ thuộc tín hiệu vào • Đáp ứng xung hữu hạn • • Bộ lọc IIR: Lọc đệ qui • Lọc có hồi tiếp, tín hiệu phụ thuộc tín hiệu vào tín hiệu hay nhiều thời điểm khứ • Đáp ứng xung vô hạn CNDT_ĐÀO THỊ THU THỦY 6.2 Thiết kế lọc FIR Có • • • • nhiều phương pháp thiết kế: Fourier Cửa sổ (window) Lấy mẫu tần số (frequency sampling) Đồng dợn sóng (equiripple) CNDT_ĐÀO THỊ THU THỦY 6.2.1 Các lọc lý tưởng Đáp ứng tần số lý tưởng lọc bản: Lọc thơng thấp; lọc thơng cao; thơng dải; chắn dải • Thông cao (High pass filter – HPF) Thông thấp (Lowpass filter – LPF) D() D()  - -c c   - CNDT_ĐÀO THỊ THU THỦY -c c  6.2.1 Các lọc lý tưởng Đáp ứng tần số lý tưởng lọc bản: Lọc thông thấp; lọc thơng cao; thơng dải; chắn dải • Chắn dải (Band stop filter – BSF) (Band rejection filter – BRF) D() Thông dải (Bandpass filter – BPF) D() - -b -a  a b   - -b CNDT_ĐÀO THỊ THU THỦY -a a b  6.2.1 Các lọc lý tưởng • Vi phân lý tưởng biến đổi Hilbert Sai phân D()/j Hilbert D()/j  -  -  -1 CNDT_ĐÀO THỊ THU THỦY 10 G(1  bz 1 ) H ( z)   az 1 G(1  b) H   0  H z  1  1 a G(1  b) H      H z  1  1 a H ( ) (1  b)(1  a)   H (0) (1  a)(1  b) Cần phương trình thiết kế để xác định a b CNDT_ĐÀO THỊ THU THỦY 38 Ví dụ : thiết kế lọc có H()/H(0) = 1/21 neff = 20 mẫu để đạt  = 1% a  1/ neff  (0.01) 1/20  0.8 (1  b)(1  0.8)   b  0.4 (1  b)(1  0.8) 21 1  z H(z)  G  0.8 z  ►CNDT_ĐÀO THỊ THU THỦY ►39 Các cộng hưởng Thiết kế lọc cộng hưởng bậc hai đơn giản, đáp ứng có đỉnh đơn hẹp tần số 0 |H()|2 1/2 0 ►CNDT_ĐÀO /2 THỊ THU THỦY   ►40 - Để tạo đỉnh  = 0, đặt cực p  R.e * cực liên hợp p  R.e ,0