Bài giảng Xử lý tín hiệu nâng cao - Chương 5: Bộ lọc số có đáp ứng xung hữu hạn và vô hạn

Chương 5 Bộ lọc số có đáp ứng xung hữu hạn và vô hạn gồm có những nội dung cơ bản sau: Các mạch lọc đơn giản, mạch lọc FIR, mạch lọc FIR thông thấp, mạch lọc FIR thông cao,... Mời các bạn cùng tham khảo.

Xử lý tín hiệu số nâng cao CHƯƠNG V Bộ lọc số có đáp ứng xung hữu hạn vơ hạn     Khái niệm  Lọc số: biến dạng phân bố số thành phần tín hiệu  Phân loại  FIR: hệ thống đặc trưng đáp ứng xung có chiều dài hữu hạn  IIR: Hệ thống đặc trưng đáp ứng xung có chiều dài vơ hạn Các mạch lọc đơn giản  Mạch lọc thông thấp  Mạch lọc thông cao  Mạch lọc thông chắn  Mạch lọc thông dải Mạch lọc FIR  Mạch lọc FIR có hàm truyền dạng tổng quát H ( z) M bm z m m Mạch lọc FIR thông thấp  Hàm truyền đạt H ( z) 1 z Hàm truyền có điểm khơng z=1 điểm cực z=0 Mạch lọc FIR thông thấp  Đáp ứng tần số mạch lọc là: j H (e ) 1 e 2 cos 2 j j sin j H (e ) 1 cos 2 cos cos j sin cos 2 e cos j j sin 2 Mạch lọc FIR thông thấp  Đáp ứng biên độ j H (e ) cos e j cos b=[0.5 0.5]; a=[1]; [H,w]=freqz(b,a,100); subplot(1,2,1);plot(w/pi,abs(H)); subplot(1,2,2);plot(w/pi,angle(H)); Mạch lọc FIR thông thấp  Kết quả: Tùy thuộc vào yêu cầu mà sử dụng lúc nhiều lọc Mạch lọc FIR thông cao  Hàm truyền đạt H ( z) 1 z  Đáp ứng tần số j H (e ) je j sin( ) Mạch lọc FIR thông cao  Đáp ứng biên độ j H (e ) je j sin( ) sin( ) 10 Mạch lọc IIR  Mạch lọc IIR thông thấp H ( z) 1 z z 1  Đáp ứng tần số của mạch lọc là: j H (e ) 1 e e j j 11 Mạch lọc IIR thông thấp alpha1=0.9; b1=[1-alpha1, 1-alpha1]; a1=[2,-2*alpha1]; alpha2=0.7; b2=[1-alpha2, 1-alpha2]; a2=[2,-2*alpha2]; alpha3=0.4; b3=[1-alpha3, 1-alpha3]; a3=[2,-2*alpha3]; [H1,w]=freqz(b1,a1,100); [H2,w]=freqz(b2,a2,100); [H3,w]=freqz(b3,a3,100); subplot(2,1,1);plot(w/pi,abs(H1),'b ',w/pi,abs(H2),'r',w/pi,abs(H3),'g-'); legend('alpha=0.9','alpha=0.7','alpha=0.4'); subplot(2,1,2);plot(w/pi,angle(H1),'b ',w/pi,angle(H2) ,'r-',w/pi,angle(H3),'g-'); legend('alpha=0.9','alpha=0.7','alpha=0.4'); 12 Kết 13 Mạch lọc IIR thông cao  Hàm truyền đạt H ( z) 1 z z 1  Đáp ứng tần số H (e j ) 1 e j j e 14 Mạch lọc IIR thông cao alpha1=0.9; b1=[1+alpha1, -1-alpha1]; a1=[2,-2*alpha1]; alpha2=0.7; b2=[1+alpha2, -1-alpha2]; a2=[2,-2*alpha2]; alpha3=0.4; b3=[1+alpha3, -1-alpha3]; a3=[2,-2*alpha3]; [H1,w]=freqz(b1,a1,100); [H2,w]=freqz(b2,a2,100); [H3,w]=freqz(b3,a3,100); subplot(2,1,1);plot(w/pi,abs(H1),'b ',w/pi,abs(H2),'r',w/pi,abs(H3),'g-'); legend('alpha=0.9','alpha=0.7','alpha=0.4'); subplot(2,1,2);plot(w/pi,angle(H1),'b ',w/pi,angle(H2) ,'r-',w/pi,angle(H3),'g-'); legend('alpha=0.9','alpha=0.7','alpha=0.4'); 15 Mạch lọc IIR thông cao 16 Mạch lọc IIR thông dải  Hàm truyền đạt H ( z) 1 z (1 ) z z 17 Mạch lọc IIR thông dải beta=0.3; alpha1=0.9; b1=[1-alpha1,0, -1+alpha1]; a1=[2,-2*beta*(alpha1+1),2*alpha1]; alpha2=0.7; b2=[1-alpha2,0, -1+alpha2]; a2=[2,-2*beta*(alpha2+1),2*alpha2]; alpha3=0.4; b3=[1-alpha3,0, -1+alpha3]; a3=[2,-2*beta*(alpha3+1),2*alpha3]; [H1,w]=freqz(b1,a1,100); [H2,w]=freqz(b2,a2,100); [H3,w]=freqz(b3,a3,100); subplot(2,1,1);plot(w/pi,abs(H1),'b ',w/pi,abs(H2),'r-',w/pi,a bs(H3),'g-'); legend('alpha=0.9','alpha=0.7','alpha=0.4'); subplot(2,1,2);plot(w/pi,angle(H1),'b ',w/pi,angle(H2),'r-',w/ pi,angle(H3),'g-'); legend('alpha=0.9','alpha=0.7','alpha=0.4'); 18 Mạch lọc IIR thông dải 19 Mạch lọc chắn dải  Hàm truyền đạt H ( z) 1 2 z z (1 ) z z 20 ...  Lọc số: biến dạng phân bố số thành phần tín hiệu  Phân loại  FIR: hệ thống đặc trưng đáp ứng xung có chiều dài hữu hạn  IIR: Hệ thống đặc trưng đáp ứng xung có chiều dài vô hạn Các mạch lọc. .. Kết quả: Tùy thuộc vào yêu cầu mà sử dụng lúc nhiều lọc Mạch lọc FIR thông cao  Hàm truyền đạt H ( z) 1 z  Đáp ứng tần số j H (e ) je j sin( ) Mạch lọc FIR thông cao  Đáp ứng biên độ j H (e... ) 10 Mạch lọc IIR  Mạch lọc IIR thông thấp H ( z) 1 z z 1  Đáp ứng tần số của mạch lọc là: j H (e ) 1 e e j j 11 Mạch lọc IIR thông thấp alpha1=0.9; b1=[1-alpha1, 1-alpha1]; a1=[2 ,-2 *alpha1];