Thư viện tri thức trực tuyến
Kho tài liệu với 50,000+ tài liệu học thuật
© 2023 Siêu thị PDF - Kho tài liệu học thuật hàng đầu Việt Nam
BÀI GIẢNG MÔN XỬ LÍ SỐ TÍN HIỆU CHƯƠNG 4 - THIẾT KẾ BỘ LỌC SỐ DỰA VÀO HÀM TRUYỀN ppsx
Nội dung xem thử
Mô tả chi tiết
BA
Ø
I GIAÛNG
XÖÛ LYÙ SOÁ TÍN HIEÄU
Bieân soa
ï
n: PGS.TS LEÂ TIE : PGS.TS LEÂ TIEÁN THÖÔØNG
Tp.HCM, 02-2005
6.1. Caùc daïng moâ taû töông ñöông cuûa boä loïc soá.
6.2. Caùc haøm truyeàn.
6.3. Ñaùp öùng hình sine.
6.4. Thieát keá cöïc vaø zero.
6.5. Maïch loïc ngöôïc, giaûi chaäp vaø tính oån ñònh.
CHUÔNG 6: THIEÁT KEÁ
Á
BOÄ
Ä LOÏ
Ï
C
SOÁ
DÖÏA VAØO HAØM TRUYE M TRUYEÀ
N
6.1. Caùc daïng moâ taû töông ñöông cuûa boä loïc soá
Trong chöông naøy, bieán ñoåi z ñöôïc duøng ñeå daãn ra caùc
bieåu thöùc töông ñöông toaùn hoïc nhaèm moâ taû ñaëc ñieåm
caùc boä loïc FIR vaø IIR, ñoù laø:
∑ Haøm truyeàn H(z); Ñaùp öùng taàn soá H(
w).
∑ Thöïc hieän sô ñoà khoái. (block diagram realization) vaø
thuaät toaùn xöû lyù maãu. (sample processing algorithm
)
∑ Phöông trình sai phaân I/O. (I/O difference equation
)
∑ Sô ñoà cöïc/zero. (pole/zero pattern
)
∑ Ñaùp öùng xung h(n); Phöông trình chaäp I/O. (I/O
convolution equation
)
Trong ñoù haøm truyeàn ñoùng vai troø quan troïng nhaát vì töø
ñoù coù theå suy ra caùc daïng khaùc.
CHUÔNG 6: THIEÁT KEÁ
Á
BOÄ
Ä LOÏ
Ï
C
SOÁ
DÖÏA VAØO HAØM TRUYE M TRUYEÀ
N
Hình 6.1.1: Moâ taû töông ñöông cuûa caùc maïch loïc soá
CHUÔNG 6: THIEÁT KEÁ
Á
BOÄ
Ä LOÏ
Ï
C
SOÁ
DÖÏA VAØO HAØM TRUYE M TRUYEÀ
N
6.2. Caùc haøm truyeàn
Phaàn naøy chöùng minh vai troø trung taâm cuûa haøm truyeàn H(z) vôùi boä loïc baèng caùc daãn ra caùch bieán ñoåi qua laïi giöõa caùc daïng moâ taû. Töø moät haøm truyeàn H(z) cho tröôùc coù theå coù: (a) Ñaùp öùng
xung
h
(
n), (b) Phöông trình sai phaân maø ñaùp öùng xung thoûa maõn, (c) Phöông trình sai phaân I/O
lieân heä giöõa ngoõ vaøo
y
(
n) vaø ngoõ ra
x
(
n), (d) Bieán ñoåi sô ñoà khoái cuûa boä loïc, (e) Thuaät toaùn xöû lyù
sample - by - sample, (f) Sô ñoà cöïc/zero, (g) Ñaùp öùng taàn soá H(
w). Ngöôïc laïi, cho baát kyø töø (a) – (g) coù theå tính
H
(
z) vaø baát kyø caùc daïng coøn laïi töø
(a)
∏ (g).
CHUÔNG 6: THIEÁT KEÁ
Á
BOÄ
Ä LOÏ
Ï
C
SOÁ
DÖÏA VAØO HAØM TRUYE M TRUYEÀ
N
6.2. Caùc haøm truyeàn
Ví duï xeùt haøm truyeàn sau: (6.2.1)
Ñeå coù ñaùp öùng xung, duøng khai trieån phaân soá töøng phaàn
Giaû söû boä loïc laø nhaân quaû, ta coù:
(6.2.2)
Bieán ñoåi z ngöôïc hai veá
(6.2.3)
CHUÔNG 6: THIEÁT KEÁ
Á
BOÄ
Ä LOÏ
Ï
C
SOÁ
DÖÏA VAØO HAØM TRUYE M TRUYEÀ
N
( ) 1
1
1
0.8
5
2
−
−
−
+
=
z
z
H
z
( ) 1 1
1
1 0
1
1
0.8
7.5
2.5
1
0.8
1
0.8
5
2
−
−
−
−
−
=
−
+
−
=
+
−
+
=
z
z
A
A
z
z
H
z
h( ) n
(
n
)
(
)
u
(
n
)
n
=
−
2.5
δ
+
7.5
0.8
(
)
( ) ()
(
) 1 1 1 1 1
0.8
5
2
0.8
5
2
−
−
−
−
−
z
H
z
=
+
z
⇒
H
z
=
z
H
z
+
+
z
h( ) n
=
0.8
h
(
n
−
1
)
+
5
δ (
n) () +
2
δ
n
−
1
Y
(
z
)
=
H
(
z
)X
(
z
)
6.2. Caùc haøm truyeàn
Nhaéc laïi moät laàn nöõa, tieán trình chuaån laø loaïi boû maãu soá
vaø trôû laïi mieàn thôøi gian. Ví duï ta coù:
coù theå vieát laø
Bieán ñoåi z ngöôïc caû hai veá
(6.2.4)
Phöông trình sai phaân I/O laø:
Thay
z bôûi
ej
w vaøo H(
z) ñöôïc ñaùp öùng taàn soá cuûa boä loïc
töông öùng. Söï thay theá naøy laø hôïp lyù vì boä loïc oån ñònh vaø
do ROC cuûa noù, |z| >0.8, naèm trong voøng troøn ñôn vò.
CHUÔNG 6: THIEÁT KEÁ
Á
BOÄ
Ä LOÏ
Ï
C
SOÁ
DÖÏA VAØO HAØM TRUYE M TRUYEÀ
N
() () ()
X ( )z ( ) z
Y( )z ( ) z
X ( )z
z
z
Y
z
H
z
X
z 1 1
1
1
1
0.8
5
2
1
0.8
5
2
−
−
−
−
⇒
−
=
+
−
+
=
=
( ) ()
(
)
(
) 1 1 Yz zYz X z z X z 0.8 5 2 − − − =+
y( ) n
−
0.8
y
(
n
−
1
)
=
5
x
(
n
)
+
2
x
(
n
−
1
)
y
(
n
)
=
0.8
y
(
n
−
1) () +
5
x
n
+
2
x
(
n
−
1
)
6.2. Caùc haøm truyeàn
Hình 6.2.1 Thöïc hieän daïng tröïc tieáp
Duøng tính chaátsau:
vôùi baát kyø giaù trò a thöïc, ñaùp öùng bieân ñoä
CHUÔNG 6: THIEÁT KEÁ
Á
BOÄ
Ä LOÏ
Ï
C
SOÁ
DÖÏA VAØO HAØM TRUYE M TRUYEÀ
N
( )
(
) ( ) ( ) −
ω
−
ω
−
−
−
+
⇒
ω
=
−
+
= j
j
1
1
1
0.8
e
5
1
0.4
e
H
1
0.8
z
5
1
0.4
z
H
z
j 2
1
− ae
=
1
−
2
a cos
ω
+
a
ω
( )
1
1.6cos
0.64
5
1
0.8cos
0.16
−
+
+
+
=
ω
ω
H
ω