Xử lý tín hiệu số - leminhthuy2106 ď Chuong 6

Xử lý tín hiệu số - leminhthuy2106 ď Chuong 6 tài liệu, giáo án, bài giảng , luận văn, luận án, đồ án, bài tập lớn về tấ...

Tổng hợp lọc số IIR Phương pháp Phương pháp bất biến xung  Phương pháp biến đổi song tuyến  Phương pháp tương đương vi phân  12/12/17 Xử lý tín hiệu số Bộ lọc tương tự  Bộ lọc tương tự đặc trưng hàm truyền đạt tương tự: M k  s  k B ( s ) k 0 H a ( s)  N A( s ) k  s  k k 0  Trong đó, αk βk hệ số lọc  Bộ lọc tương tự mơ tả phương trình vi phân tuyến tính hệ số hằng: d k y (t ) M d r x(t ) k   k  k r dt dt k 0 r 0 N 12/12/17 Xử lý tín hiệu số Phương pháp biến đổi song tuyến tính   Biến đổi song tuyến tính phép ánh xạ biến đổi trục jΩ thành đường tròn đơn vị mặt phẳng z lần Ta xét lọc tương tự tuyến tính với hàm truyền đạt tương tự sau: b H (s)  sa  Hệ thống đặc trưng phương trình vi phân dy (t )  ay (t ) bx(t ) dt 12/12/17 Xử lý tín hiệu số Phương pháp biến đổi song tuyến tính  Ta tích phân đạo hàm lấy gần cơng thức hình thang t y (t ) y ' ( )d  y (t0 ) t0  Lấy gần tích phân cơng thức hình thang t=nT t0 = nT – T, ta T y (nT )  [ y ' (nT )  y ' (nT  T )]  y (nT  T ) 12/12/17 Xử lý tín hiệu số Phương pháp biến đổi song tuyến tính  Đánh giá phương trình vi phân t = nT ta có: y’(nT) = -ay(nT) + bx(nT) Ta thay y(n) = y(nT) x(n) = x(nT), ta có: aT aT bT (1  ) y (n)  (1  ) y (n  1)  [ x(n)  x(n  1)] 2  Biến đổi z phương trình ta có:  aT aT  bT (1  ) y ( z )  (1  ) z y ( z )  (1  z  ) X ( z ) 2 12/12/17 Xử lý tín hiệu số Phương pháp biến đổi song tuyến tính  Do ta có: H ( z)   Y ( z) b  X ( z)  z  ( )a 1 T 1 z Vậy: H ( z ) H a ( s ) | 12/12/17 Xử lý tín hiệu số (1 z  ) s T (1 z  ) Thiết kế mạch lọc số IIR dùng Matlab Bước 1: Xác định bậc mạch lọc N thừa số chia thang tần số Wn xác định từ quy định cho trước cần thiết kế  Bước 2: Sử dụng thông số vừa xác định bước với độ mấp mô cho phép để xác định hệ số hàm truyền  12/12/17 Xử lý tín hiệu số Bước 1: Xác định bậc Các lệnh Matlab sử dụng sau:  [N,Wn] = buttord(Wp, Ws, Rp, Rs)  [N,Wn] = cheb1ord(Wp, Ws, Rp, Rs)  [N,Wn] = cheb2ord(Wp, Ws, Rp, Rs)  [N, Wn] = ellipord(Wp, Ws, Rp, Rs)  Trong đó: Wp, Ws tần số mép dải thông dải chặn Nếu tần số lấy mẫu F, tần số dải thông fp dải chặn fs Wp = 2fp/F Ws=2fs/F  12/12/17 Xử lý tín hiệu số Bước 2: Thiết kế mạch lọc [b,a] = butter(N,Wn)  [b,a] = cheby1(N,Rp,Wn)  [b,a] = cheby2(N,Rs,Wn)  [b,a] = ellip(N,Rp,Rs,Wn)  [z,p,k] = butter(N,Wn)  [z,p,k] = cheby1(N,Rp,Wn)  [z,p,k] = cheby2(N,Rs,Wn)  [z,p,k] = ellip(N,Rp,Rs,Wn)  12/12/17 Xử lý tín hiệu số 10 Ví dụ  Thiết kế mạch lọc elliptic Butterworth thông thấp với quy định sau: Tần số mép dải thông fp = 800Hz, mép dải chặn fs = 1KHz, độ mấp mô dải thông 0.5dB, độ suy giảm cực tiểu dải chặn 40dB tần số lấy mẫu F = 4kHz 12/12/17 Xử lý tín hiệu số 11  http://www.matrixlab-examples.com/ 12/12/17 Xử lý tín hiệu số 12 ... 0.5dB, độ suy giảm cực tiểu dải chặn 40dB tần số lấy mẫu F = 4kHz 12/12/17 Xử lý tín hiệu số 11  http://www.matrixlab-examples.com/ 12/12/17 Xử lý tín hiệu số 12 ... 2 12/12/17 Xử lý tín hiệu số Phương pháp biến đổi song tuyến tính  Do ta có: H ( z)   Y ( z) b  X ( z)  z  ( )a 1 T 1 z Vậy: H ( z ) H a ( s ) | 12/12/17 Xử lý tín hiệu số (1 z  )... vi phân tuyến tính hệ số hằng: d k y (t ) M d r x(t ) k   k  k r dt dt k 0 r 0 N 12/12/17 Xử lý tín hiệu số Phương pháp biến đổi song tuyến tính   Biến đổi song tuyến tính phép ánh xạ