Расчет параметров цифрового фильтра

Во втором методе, часто называемом нормой L2, масштабный множитель s1 определяется следующим образом:

Нормировочный множитель L2 можно получить иначе, использовав контурный интеграл

где F(z) - z-образ (результат применения 2-преобразования) ,а обозначает контурный интеграл по единичной окружности |z| =1. Вычисляя норму L2, получаем:

Рис. 5

Влияние шума квантования на производительность фильтра зависит от типа используемой фильтрующей структуры и точки, в которой квантуются результаты. Предполагается, что входные данные x(n), выход у(n) и коэффициенты фильтра представляются как B-битовые числа (включая бит знака). После умножения произведения квантуются до B бит путем округления (или усечения).

Ошибка округления:

=

где

результат применения обратного z-преобразования к F(z). Кроме того, f(k) - это импульсная характеристика каждого источника шума, дающего вклад в выход фильтра,- квадрат нормы L2, а q2/12 -мощность шума округления внутреннего произведения. Общая мощность шума на выходе фильтра - это сумма мощности шума округления произведений и мощности шума квантования АЦП:

Предполагая, что источники шума не коррелируют, общий вклад шума в полезный сигнал - это просто сумма отдельных шумовых составляющих:

где f(k) - импульсная характеристика, связывающая выход источника шума eх с выходом фильтра, а F(z) - соответствующая передаточная функция:

Общий шум (шум АЦП + шум округления) на выходе фильтра записывается следующим образом:

Использование масштабного множителя увеличивает выходной шум.

Для определения выходной мощности шума, порожденной ошибками округления, использовалась программа анализа эффектов конечной разрядности:

= 1448.55q2, где предполагается использование нормы L2.

Из уравнения (7) выходной шум, порожденный АЦП, равен 19.5318q2. Следовательно, общая мощность выходного шума равна:

= (1448.55+ 19.5318)q2= 1468,0818q2.

Другие стьтьи в тему

Регулируемый реверсивный тиристорный электропривод постоянного тока
В данном курсовом проекте рассматривается регулируемый электропривод. Регулируемым называется электропривод, который обеспечивает с заданной точностью движение исполнительного органа рабочей машины в соответствии с произвольно изменяющимся входным сигналом управления. Этот сигнал може ...

Разработка систем автоматического регулирования
Основы теории управления - одна из дисциплин, образующих науку об управлении. Эта наука в последние годы распространила свое влияние не только на системы управления технического характера (станки, роботы, самонаводящиеся ракеты, беспилотные самолеты, космические аппа ...