Signallar va tizimlar

8.3. Filtrlarni loyihalash bosqichlari

Raqamli filtrlarni loyihalash besh bosqichda o‘tadi (8.4-rasm).

1. 
   Filtrga qo‘yiladigan asosiy texnik talablar.
   
2. 
   Filtrning mos keluvchi koeffitsientlari ni hisoblash.
   
3. 
   Filtrning tegishli strukturasini tasavvur etish.
   
4. 
   Filtrning ishlash sifatiga razryadlar soni cheklanganligini tahlil etish.
   
5. 
   Filtrni dasturiy yoki (va) apparat darajasida amalga oshirish.
   

Yuqorida keltirilgan besh bosqich ba’zan bir-biriga bog‘liq bo‘ladi: bundan tashqari ular hamma vaqt ham keltirilgan tartibda joylashgan bo‘ladi. Amalda ikkinchi bosqichni uchinchi va to‘rtinchi bosqichlar bilan birga qurish imkoniyatini beradigan usullar ham bor.



8.4-rasm. Impuls xarakteristikasi chekli filtrlarni loyihalash bosqichlari

Ammo samarador filtrni olish uchun ushbu jarayonni bir necha “iteratsiya” – yaqinlashtirishlardan foydalanib amalga oshirishga to‘g‘ri keladi, ayniqsa filtrga bo‘lgan maxsus talablar to‘liq ma’lum bo‘lmagan hollarda yoki ishlab chiqaruvchi boshqa teng kuchli SRIB filtrini tahlil etmoqchi bo‘lgan hollarda yuz beradi.

8.4. Maxsus talablar ro‘yxati

Maxsus talablar ro‘yxati quyidagilardan iborat:

1) signal xarakteristikalari (signal va uni oluvchi turi, signalni kiritish-chiqarish interfeysi, ma’lumotlarni uzatish tezligi va polosa kengligi, eng yuqori chastota);
2) filtr xarakteristikalari (talab etiladigan ACHX va FCHX va ushbu xarakteristikalarga talablarning qanchalik qat’iyligi, ishlash tezligi va filtr ish rejimi (real yoki kechiktirilgan (model) vaqt));
3) amalga oshirish prinsipi (misol uchun, kompyuter uchun yuqori darajali dasturlash tilida yoki protsessorga asoslangan SRIB tizimi, shu bilan birga signal protsessorini tanlash ham amalga oshiriladi);
4) filtr tarkibi (strukturasi)ga qo‘yiladigan boshqa talablar (misol uchun, filtr tannarxi). Loyihalovchi va ishlab chiqaruvchi boshlang‘ich bosqichlarida to‘liq axborot (ma’lumot)larga ega bo‘lmasligi mumkin. Ammo loyihalash va ishlab chiqarish jarayonini soddalashtirish uchun iloji boricha ko‘p sonli talablar ma’lum bo‘lgani ma’qul.
Filtrlar xarakteristikalari ko‘p hollarda chastotalarga bog‘langan ko‘rinishda beriladi. Chastota tanlovchan filtrlar; past chastota filtrlari; chastota polosasi filtri uchun odatda maxsus talablar ruxsat etiladigan farqlanishlar chizmasi orqali ifodalanadi. Past chastota filtri uchun shunday chizma 28.3-rasmda keltirilgan.



O'tkazmaslik polosasi

Asosiy o'tkazish polosasi

Qo'shimcha o'tish polosasi

8.5-rasm. Past chastotalar filtri uchun ruxsat etiladigan farqlanishlar chizmasi

Shtrixlangan gorizontal chiziqlar ruxsat farqlanishlar chegarasini belgilaydi. Asosiy o‘tkazish polosasida amplituda-chastota xarakteristikasining eng katta farqlanishi , o‘tkazmaslik polosasida eng katta farqlanish .

Qo‘shimcha o‘tish polosasi kengligi filtr xarakteristikasi qanday darajada tikligini bildiradi. ACHX uzatish koeffitsienti bu qismida asta-sekin, to o‘tkazmaslik polosasiga qadar kamayib boradi. Amalda quyidagi asosiy ko‘rsatkichlar asosiy qiziqish bildiradi:
– o‘tkazish polosasidagi filtr uzatish koeffitsienti ning farqlanishi (o‘zgarishi);
– o‘tkazmaslik polosasidagi filtr uzatish koeffitsienti ning farqlanishi (o‘zgarishi);
– o‘tkazish polosasi chegaraviy chastotasi;
– o‘tkazmaslik polosasi chegaraviy chastotasi.
Chegaraviy chastotalar normallashtirilgan ko‘rinishda beriladi, ya’ni diskretlash chastotasi ulushi ko‘rinishida, ammo ko‘p hollarda Hz yoki kHz larda berilgan maxsus talablardan foydalaniladi. O‘tkazish polosasidagi va o‘tkazmaslik polosasidagi farqlanishlar oddiy sonlar orqali yoki detsibellarda ifodalanishi mumkin. Misol uchun, o‘tkazmaslik polosasidagi so‘nishning eng kichik qiymati va o‘tkazish polosasidagi maksimal o‘zgarish (farqlanish) detsibellarda impuls xarakteristikasi chekli filtrlar uchun quyidagicha ifodalanadi:


(o‘tkazmaslik polosasidagi so‘nish)= (8.13a)


(o‘tkazish polosasidagi farqlanish)= . (8.13b)

Raqamli filtr faza-chastota xarakteristikasiga talablar ko‘p hollarda faza xarakteristikasi nochiziqliligi ko‘rsatkichi keltiriladi yoki faza xarakteristikasi ideal chiziqli bo‘lishi talab etiladi.