Thiết Kế Bộ Lọc Số Iir Bằng Phương Pháp Chebyshev - Tài Liệu Text

Tải bản đầy đủ (.docx) (28 trang)

1. Trang chủ
>>
2. Kỹ thuật
>>
3. Điện - Điện tử - Viễn thông

thiết kế bộ lọc số iir bằng phương pháp chebyshev

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (475.89 KB, 28 trang )

TRƯỜNG ĐHKTCN CỘNG HOÀ Xà HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAMKHOA ĐIỆN TỬBM Kỹ Thuật Điện TửĐộc lập - Tự do - Hạnh phúcĐỒ ÁN MÔN HỌCMÔN HỌC: THIẾT KẾ MẠCH TÍCH HỢP SỐNhóm Sinh viên: 1.Nguyễn Thị Hiền 2. Nguyễn Thị Hoa 3.Tăng Thị Ngân 4.Hoàng Thị ThủyLớp: 47B1 Ngành: Kỹ thuật điện tửNgày giao đề: Ngày hoàn thành: 1.Tên đề tài: Thiết kế mạch lọc số IIR 2. Nội dung thuyết minh tính toán- Phân tích bài toán và xác định yêu cầu- Cơ sở lý thuyết- Lựa chọn giải pháp giải pháp thiết kế- Thuyết minh tính toán cụ thể- Chương trình, mô phỏng trên matlabThông qua phầnXác định yêu cầuThông qua phầnthiết kếThông qua phầnxây dựng hệ thốngĐồng ý cho bảovệTRƯỞNG BỘ MÔN GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪNNhận xét của giáo viên hướng dẫn Thái Nguyên, ngày tháng Năm 20 Giáo Viên hướng dẫn (Ký ghi rõ họ tên) Nhận xét của giáo viên chấm Thái Nguyên, ngày tháng Năm 20 Giáo Viên hướng dẫn (Ký ghi rõ họ tên) MỤC LỤCLỜI NÓI ĐẦUTín hiệu xuất hiện hầu như ở tất cả các ngành khoa học và kỹthuật; ví dụ như trong âm học, sinh học, thông tin liên lạc, hệ thốngđiều khiển, rada, vật lý học, địa chất học và khí tượng học. Có haidạng tín hiệu được biết đến. Đó là tín hiệu liên tục theo thời gian vàtín hiệu rời rạc theo thời gian.Một tín hiệu rời rạc, cũng như một tín hiệu liên tục, có thể đượcbiểu diễn bởi một hàm của tần số và được biết đến như là phổ tầncủa tín hiệu. Lọc số là một quá trình mà ở đó phổ tần của tín hiệu cóthể bị thay đổi, biến dạng tùy thuộc vào một số đặc tính mong muốn.Nó có thể dẫn đến sự khuếch đại hoặc suy giảm trong một dải tầnsố, bỏ đi hoặc cô lập một thành phần tần số cụ thể,… Sử dụng bộ lọcsố có rất nhiều vẻ, ví dụ như: Để loại đi thành phần làm bẩn tín hiệunhư nhiễu, loại bỏ méo xuyên giữa các kênh truyền dẫn hoặc sai lệchtrong đo lường, để phân tách hai hoặc nhiều tín hiệu riêng biệt đãđược trộn lẫn theo chủ định nhằm cực đại hóa sự sử dụng kênhtruyền, để phân tích các tín hiệu trong các thành phần tần số củachúng, để nén tín hiệu, để truyền tín hiệu rời rạc theo thời gian sangtín hiệu liên tục theo thời gian.Bộ lọc số là một hệ thống số có thể được sử dụng để lọc các tínhiệu rời rạc theo thời gian. Có nhiều phương pháp để nghiên cứu,tổng hợp cũng như thiết kế bộ lọc số, điển hình là hai phương phápthiết kế bộ lọc số có đáp ứng xung hữu hạn (FIR) và phương phápthiết kế bộ lọc số có đáp ứng xung vô hạn (IIR).Đồ án này trình bày phương pháp thiết kế bộ lọc số có đáp ứngxung vô hạn (IIR). Các phân tích, tính toán, so sánh với các phươngpháp khác dựa trên nền tảng của ngôn ngữ MatLabEm xin chân thành cảm ơn thầy giáo TS. Nguyễn Phương Huycùng các anh, chị khóa trên đã tận tình giúp đỡ để chúng em hoànthành đồ án này.Xong do trong quá trình thực hiện kiến thức còn rất hạn chế vàtrong thời gian ngắn nên chúng em còn nhiều thiếu sót mong thầy cô3và các bạn sinh viên đóng góp ý kiến để đồ án của của chúng emđược hoàn thiện hơn.Chúng em xin chân thành cảm ơn!CHƯƠNG 1: BỘ LỌC SỐBộ lọc số là một trong những lĩnh vực quan trọng nhất của ngànhxử lý tín hiệu số. Được ứng dụng rộng rãi trong hầu khắp các lĩnh vựcthông tin số, như xử lý tiếng nói, hình ảnh, video, truyền dẫn tínhiệu…1.1 Các phương pháp tổng hợp bộ lọc số Bộ lọc số có đáp ứng xung chiều dài hữu hạn (FIR):- Phương pháp cửa sổ.- Phương pháp lấu mẫu tần số.- Phương pháp lặp.Bộ lọc số có đáp ứng xung chiều dài vô hạn (IIR):- Phương pháp bất biến xung.- Phương pháp biến đổi song tuyến.- Phương pháp tương đưng vi phân.1.2 Đặc tuyến tần số của bộ lọc số lý tưởngViệc thiết kế các bộ lọc số thực tế đều đi từ lý thuyết các bộ lọcsố lý tưởng. Ta sẽ tiến hành nghiên cứu bốn bộ lọc số tiêu biểu là:- Bộ lọc số thông thấp- Bộ lọc số thông cao- Bộ lọc số thông dải- Bộ lọc số chắn dải4Lọc ở đây ta hiểu là lọc tần số chính, vì vậy mà tất cả các đặctrưng của lọc tần số đều được cho theo đáp ứng biên độ.1.2.1. Bộ lọc thông thấp lý tưởngĐịnh nghĩa: Bộ lọc thông thấp lý tưởng có đặc tính biên độ tầnsố khi [ ],ω π π∈ − như sau:1 [ , ]( )0 [ , ] µ [ , ]c cjhpc cKhiH eKhi vωω ω ωω π ω ω ω π∈ −=∈ − − ∈Hình 1: Đồ thị đáp ứng biên độ của bộ lọc số thông thấp lýtưởngCác tham số thực của bộ lọc thông thấp lý tưởng- Tần số cắt : cf- Dải thông : f p [0,cf]- Dải chặn : f s [cf,∞]Bộ lọc thông thấp lý tưởng cho tín hiệu số có phổ nằm trong dảitần cf f< đi qua, chặn không chi tín hiệu số trong dải tần cf f> điqua.1.2.2. Bộ lọc thông cao lý tưởngĐịnh nghĩa: Bộ lọc thông cao lý tưởng có đặc tính biên độ tầnsố khi [ ],ω π π∈ − như sau:51 [ , ] µ [ , ]( )0 [ , ]c cjhpc cKhi vH eKhiωω π ω ω ω πω ω ω∈ − − ∈=∈ −Hình 2: Đồ thị đáp ứng biên độ của bộ lọc số thông cao lý tưởngCác tham số thực của bộ lọc thông cao lý tưởng- Tần số cắt : cf- Dải thông: f p [cf,∞]- Dải chặn : f s [0,cf]Bộ lọc thông cao lý tưởng cho tín hiệu số có phổ nằm trong dảitần f >cf đi qua, chặn không cho tín hiệu trong dải tần f <cf đi qua.1.2.3. Bộ lọc thông dải lý tưởngĐịnh nghĩa: Bộ lọc dải thông lý tưởng có đặc tính biên độ tầnsố khi[ ],ω π π∈ − như sau:2 11 2 1( )0c cjc ccòn laH eiω−ω ≤ ω ≤ −ω =ω ≤ ω ≤ ωω 6Hình 3: Đồ thị đáp ứng biên độ của bộ lọc số thông dải lýtưởng.Các tham số của bộ lọc dải thông lý tưởng - Tần số cắt : 1 2,c cf f- Dải thông : f ϵ [1 2,c cf f]- Dải chặn : f ϵ [0, 1cf] và [2cf,∞]Bộ lọc dải thông lý tưởng cho tín hiệu số có phổ nằm trong dảitần số 1 2c cf f f< < đi qua , chặn không cho tín hiệu ngoài dải tần đó điqua.1.2.4. Bộ lọc chắn dải lý tưởngĐịnh nghĩa: Bộ lọc dải chặn lý tưởng có đặc tính biên độ tầnsố khi [ ],ω π π∈ −như sau:21 22( ) 10cc cjcHceòn laiω−π ≤ ω ≤ −ωω ≤ ω ≤ ω =ω ≤ ω ≤ πωHình 4: Đồ thị đáp ứng biên độ của bộ lọc số chắn dải lý tưởng.71.3. Đặc tuyến tần số bộ lọc thực tếTất cả bộ lọc số lý tưởng có đặc tính biên độ tần số dạng chữnhật, nên đặc tính xung của chúng đều là dãy không nhân quả có độdài vô hạn , vì thế không thể thực hiện được các bộ lọc lý tưởng .Đặc tính biên độ tần số của bộ lọc số thực tế thường có độnhấp nhô trong dải thông và dải chặn , với hai biên là sườn dốc nhưhình 1-11.Hình 5: Đặc tính biên độ tần số của bộ lọc thông thấp thực tếĐể đặc trưng cho bộ lọc thực tế , người ta sử dụng các tham sốsau :1. Loại bộ lọc : Thông thấp, thông cao, dải thông, dải chặn2. Tần số giới hạn giải thông cω(hay fc).3. Tần số giới hạn dải chặn pω(hay fp).4. Độ rộng dải quá độ cppωωω−=∆ (hay pf∆)5. Độ nhấp nhô trong dải thông 1δ. Trong dải thông, đặctính biên độ tần số )(ωjbpeH phải thỏa mãn điều kiện ( )≤−11δ)(ωjbpeH( )11δ+≤86. Độ nhấp nhô trong dải chặn 2δ. Trong dải chặn đặc tínhbiên độ tần số )(ωjbpeH phải thoả mãn điều kiện : )(ωjbpeH2δ≤Bộ lọc thực tế có pω∆, 1δ và 2δ càng nhỏ thì dặc tuyến biên độtần số càng gần giống dạng chữ nhật , nên độ chọn lọc tín hiệu càngtốt.9CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ BỘ LỌC SỐ IIR BẰNG PHƯƠNGPHÁP CHEBYSHEV 22.1.Giới thiệu bộ lọc số IIRBộ lọc số IIR là bộ lọc có đáp ứng xung chiều dài vô hạnTương tự với bộ lọc số FIR, tổng hợp bộ lọc số IIR chỉ xét đếnquá trình xác định các hệ số bộ lọc sao cho thỏa mãn các chỉ tiêu kỹthuật trong miền tần số: 1 2, , ,p sδ δω ω.Nội dung các phương pháp để tổng hợp bộ lọc số IIR trên cơ sởlọc tương tự, tức là tổng hợp bộ lọc tương tự trước, sau đó dùng cácphương pháp chuyển đổi tương đương một cách gần đúng từ bộ lọctương tự sang bộ lọc số.Hàm truyền đạt: ( )00mrrrznkkkb ZHa Z−=−==∑∑Đáp ứng tần:( )( )|jwjwzz eeH H==102.2 Các phương pháp chính để chuyển từ bộ lọc tương tựsang sốTương tự với bộ lọc số FIR, tổng hợp bộ lọc số IIR chỉ xét đếnquá trình xác định các hệ số bộ lọc sao cho thỏa mãn các chỉ tiêu kỹthuật trong miền tần số: 1 2, , ,p sδ δω ω.Nội dung các phương pháp để tổng hợp bộ lọc số IIR trên cơ sởlọc tương tự, tức là tổng hợp bộ lọc tương tự trước, sau đó dùng cácphương pháp chuyển đổi tương đương một cách gần đúng từ bộ lọctương tự sang bộ lọc số.Các phương pháp chính để chuyển từ bộ lọc tương tự sang số:- Phương pháp bất biến xung.- Phương pháp biến đổi song tuyến.- Phương pháp tương đương vi phân.2.2.1. Phương pháp bất biến xungNội dung của phương pháp là xác định đáp ứng xung h(n) củabộ lọc số bằng cách lấy mẫu đáp ứng xung của bộ lọc tương tự ha(t):( ) ( )s at nTsh nT h t==Giả thiết hàm truyền đạt Ha(s) của bộ lọc tương tự có dạng:1( )NiaicikH ss s==−∑Hàm truyền đạt H(z) của bộ lọc số được chuyển tương đươngtheo phương pháp bất biến xung sẽ là:11(z)1ci sNis TikHe z−==−∑2.2.2. Phương pháp biến đổi song tuyếnNội dung của phương pháp là phép ánh xạ mặt phẳng s của bộlọc tương tự sang mặt phẳng z của bộ lọc số.11Hàm truyền đạt của bộ lọc số H(z) có thể nhận được từ hàmtruyền đạt bộ lọc tương tự Ha(s), nếu ta thay:112(1 )(1 )szsT z−−−=+Hay quan hệ giữa các hàm truyền đạt Ha(s) và H(z) là:112(1 )(1 )( ) (s)szasT zH z H−−−=+=2.2.3. Phương pháp tương đương vi phânHàm truyền đạt của bộ lọc số H(z) có thể nhận được từ hàmtruyền đạt bộ lọc tương tự Ha(s), nếu ta thay:11szsT=−Hay quan hệ giữa các hàm truyền đạt Ha(s) và H(z) là:11( ) ( )szasTH z H s−−==2. 3. Ví dụ minh họaThiết kế bộ lọc thông thấp theo cấu trúc IIR sử dụng bộ lọc chebyshev và phương pháp biến đổi song tuyến2.3.1. Các bước thiết kế+ Bước 1: Xác định các chỉ tiêu của bộ lọc số : - Tần số dải thông : fp - tần số dải chắn :fs - Độ gợn sóng dải thông : δ1 - Độ gợn sóng dải chắn : δ2+ Bước 2: Chọn phương pháp chuyển đổi từ bộ lọc số sang tương tựGồm 3 phương pháp: - Bất biến xung - Biến đổi song tuyến - tương đương vi phân12=> chọn phương pháp biến đổi song tuyến+ Bước 3: Thiết kế bộ lọc tương tự theo các phương pháp- butterworth- chebyshev 1-chebyshev 2- eliptique-bessel=> chọn phương pháp chebyshev 2+ Bước 4: Chuyển H(s) sang H(z) và H(jw)2.3.2. Công thức tính toán• Bộ lọc chebyshev 2: là bộ lọc có đáp ứng biên độ gợn sóng ở dải chắn và giảm đơn điệu ở dải thông.- Đáp ứng biện độ của bộ lọc chebyshev2 cho bởi biểu thức |H(jw)|2=( )( )22211N s pN sTTω ωεω ω +   Tại ω=ωp : 21 111εδ+= −  Bậc của bộ lọc được tính theo công thức sau:22221111ln 1ln 1ssas asap apAAnε εω ωω ω −−  + −   =   + − ÷ ÷    • Phương pháp biến đổi song tuyến là phép ánh xạ mặt phẳng scủa bộ lọc tương tự sang mặt phẳng z của bộ lọc số. 132.3.3. Tính toán cụ thểĐề bài: thiết kế mạch lọc số IIR sử dụng phương pháp chebyshev 2với các thông số: - Tần số dải thông : fp= 40Hz - tần số dải chắn :fs= 50Hz - Độ gợn sóng dải thông : δ1=0.3 - Độ gợn sóng dải chắn : δ2=0.34 là tham số, tại ω=ωp thi nó được tính bằng công thức:21 111εδ+= − => n là bậc của bộ lọc được tính theo công thức sau:22221111ln 1ln 1ssas asap apAAnε εω ωω ω −−  + −   =   + − ÷ ÷     (1)Với: là tần số chuẩn hóa của dải : (2) là tần số chuẩn hóa của dải thông: (3) mà 14501,5720022ssrsFπωπω= = = thay vào phương trình (2) => 2 401,2620022prpsFωω ππ== = thay vào phương trình (3) => :Ta có độ gợn sóng dải chặn là: sA=0.34Thay các thông số trên vào phương trình (1) ta được bậc của bộ lọclà: n122 21 11nγδ δ = − + ÷ ÷ =2.3890aR là chiều dài trục hoành của elipse 12aRγ γ−−= =0.98bR là chiều dài trục tung của elips 12bRγ γ−+= =1.4038 2 1 2kknuπ−= với n: là bậc của bộ lọc Khi: k=1: ku =0.7854 k=2: ku =2.3562Để tính các điểm cực của hàm truyền ta sử dụng công thức sau:15 sin cos. .k a k bpk k aku R us j Rjσ ω= + = + khi k=1: pks=0.7 +j 0.99 khi k=2: pks=0.7 - j 0.99Từ đó ta tính ra được oH( )2111 nkko pH sε== −+∏ =1Từ đó ta tính được hàm truyền bằng công thức:22 2 22 1HoHsns sk k akkσ σ ω=− + +∏=    211.45 0.69sHs s=− +Để chuyển sang miền H(z) ta thay :112 1.1zsT z−−−=+111400.1zz−−−=+Ta được1621 11 111 1400. 1.45 400. 0.691 1sHz zz z− −− −=   − −− + ÷  ÷+ +   Sau khi tính toán ta được:1 21 21 2179.31 221.38 980.69ZZzY z zX z zH− −− −+ += =− − +( ) ( )1 2 1 2179.31 221.38 980.69 1 2Z ZY z z X z z− − − −− − + = + +( ) ( )1 2 1 21 2 221.38 980.69179.31Z ZZX z z Y z zY− − − −+ + + − +=−Biến đổi z ngược ta có :( ) ( ) ( )( ) ( )211.38 980.7 11 2 0179.31 179.31 179.312 11 2179.31 179.31ny n y n xy nx n x n= − − − + −+ − + −=>cấu trúc bộ lọc172.3.4 Tính toán trên công cụ matlabChương trình:clear all;clc%% Chi tieu bo loc can thiet keFs=200; % tan so lay maufp=40; % tan so gioi han dai thongfs=50; % tan so gioi han dai chanxmp=0.3; % gon song dai thongxms=0.34; % gon song dai chan%%Ts=1/Fs; % chu ky lay mauAp=abs(20*log10(1-xmp)); % gon song dai thong (dB)As=abs(20*log10(xms)); % gon song dai chan (dB)wp=fp/(Fs/2); % fp chuan hoa theo 1ws=fs/(Fs/2); % fs chuan hoa theo 1wpr=fp*pi/(Fs/2); % fp chuan hoa thep piwsr=fs*pi/(Fs/2); % fs chuan hoa theo pi w=0:pi/1023:pi; % vecto tan so18%% Chon kieu bo locfilter_type = 'cheby2'; % butter, cheby1, cheby2switch filter_type case 'butter' [n,wc] = buttord(wp,ws,Ap,As); % xác đinh bac cua bo loc [b1,a1] = butter(n,wc); % xác đinh he so cua pt Hz b: tu a: mau case 'cheby1' [n,wc] = cheb1ord(wp,ws,Ap,As); [b1,a1] = cheby1(n,Ap,wc); case 'cheby2' [n,wc] = cheb2ord(wp,ws,Ap,As); [b1,a1] = cheby2(n,As,wc);end%%Hejw=freqz(b1,a1,w); % xác đinh đap ung tan so Hejwcswprarr=1; while w(cswprarr+1)<wpr cswprarr=cswprarr+1;end % xác đinh khoang gioi han dai thong va dai chancswsrarr=cswprarr;while w(cswsrarr)<wsr cswsrarr=cswsrarr+1;endxmpr=max(abs(1-abs(Hejw(1:cswprarr)))); %do gon song dai thongxmsr=max(abs(Hejw(cswsrarr:end))); %do gon song dai chan%%Str01=sprintf('Kieu bo loc: %s', filter_type);Str02=sprintf('Bac bo loc: %d', n); % man hinh comanStr03=sprintf('Gon song dai thong thuc: %f',xmpr);Str04=sprintf('Gon song dai chan thuc: %f',xmsr);fprintf('%s\n%s\n%s\n%s\n',Str01,Str02,Str03,Str04)%%figure(1)% Ve dap ung bien dosubplot(221);hold on;grid on % chia man hinh ra ve do thi thanh nhiu phan hold on: giu lai phan do thida ve truoc do,grid on: bat luoi do thiplot(w/pi*Fs/2,abs(Hejw))title('Dap ung bien do')xlabel('Tan so (Hz)');ylabel('H(ejw)')plot([0 fs],[1+xmp 1+xmp],'r ')plot([0 fp],[1-xmp 1-xmp],'r ') % ve duong bao plot([fp fp],[0 1-xmp],'r ')plot([fs fs],[xms 1+xmp],'r ')plot([fs Fs/2],[xms xms],'r ')% Ve dap ung phasubplot(222);hold on;grid onplot(w/pi*Fs/2,unwrap(angle(Hejw))) % xac dinh dap ung pha, angle:goc phatitle('Dap ung pha')xlabel('Tan so (Hz)');ylabel('Goc pha')% Ve dap ung bien do (dB)subplot(223);hold on;grid onplot(w/pi*Fs/2,20*log10(abs(Hejw))) %ve duongtitle('Dap ung bien do')xlabel('Tan so (Hz)');ylabel('H(ejw) (dB)')Log10AxisBottom=-As-50;axis([0 Fs/2 Log10AxisBottom 1])% Ve dap ung xung[h,t]=impz(b1,a1,25); % tinh ra dap ung xung 25: do dai xung can vesubplot(224);hold on;grid on19stem(t,real(h)) % ve xung(diem)title('Dap ung xung h(n)')xlabel('n');ylabel('h(n)')%%figure(2) %tao cua so moi de ve do thi% Bieu dien diem khong va diem cucsubplot(211);zplane(b1,a1)title('Diem khong va diem cuc');% Tre nhom va tre pha (thoi gian truyen nhom)gd = grpdelay(b1,a1,length(w));gd(1) = []; % Avoid NaNsTempH1 = Hejw; Tempw = w;Tempw(1) = []; % Avoid 'Divide by zero'TempH1(1) = []; % To be the same size as Tempwpd = -unwrap(angle(TempH1))./Tempw;subplot(212);plot(Tempw,gd,Tempw,pd,':')xlabel('Tan so (rad/sec)');ylabel('Delay (Samples)');legend('Tre nhom','Tre pha');title('Tre nhom va tre pha');axis ([0 pi -1 20]);Kết quả thu được:2021-3 -2 -1 0 1 2 3-1-0.500.51Real PartImaginary PartDiem khong va diem cuc0 0.5 1 1.5 2 2.5 305101520Tan so (rad/sec)Delay (Samples)Tre nhom va tre pha Tre nhomTre pha0 50 10000.511.5Dap ung bien doTan so (Hz)H(ejw)0 50 100-3-2-101Dap ung phaTan so (Hz)Goc pha0 50 100-40-200Dap ung bien doTan so (Hz)H(ejw) (dB)0 10 20 30-0.200.20.40.6Dap ung xung h(n)nh(n)Nhận xét:22Ta thấy kết quả tính toán thực tế và tính toán trên matlab là trùngnhau=>Ta có thể dùng matlab để giải quyết những bài toán thiết kếtương tự bài toán bên trên.2.4. Bài toán cụ thểĐề bài: thiết kế mạch lọc số IIR sử dụng phương pháp chebyshev 2với các thông số: - Tần số dải thông : fp= 3900Hz - tần số dải chắn :fs= 4100Hz - Độ gợn sóng dải thông : δ1=0.1 - Độ gợn sóng dải chắn : δ2=0.1Ta sử dụng công cụ matlab để giải quyết bài toán-chương trình:clear all;clc%% Chi tieu bo loc can thiet keFs=16000; % tan so lay maufp=3900; % tan so gioi han dai thongfs=4100; % tan so gioi han dai chanxmp=0.1; % gon song dai thongxms=0.1; % gon song dai chan%%Ts=1/Fs; % chu ky lay mauAp=abs(20*log10(1-xmp)); % gon song dai thong (dB)As=abs(20*log10(xms)); % gon song dai chan (dB)wp=fp/(Fs/2); % fp chuan hoa theo 1ws=fs/(Fs/2); % fs chuan hoa theo 1wpr=fp*pi/(Fs/2); % fp chuan hoa thep piwsr=fs*pi/(Fs/2); % fs chuan hoa theo pi w=0:pi/1023:pi; % vecto tan so%% Chon kieu bo locfilter_type = 'butter'; % butter, cheby1, cheby2switch filter_type case 'butter' [n,wc] = buttord(wp,ws,Ap,As); % xác đinh bac cua bo loc [b1,a1] = butter(n,wc); % xác đinh he so cua pt Hz b:tu a: mau23 case 'cheby1' [n,wc] = cheb1ord(wp,ws,Ap,As); [b1,a1] = cheby1(n,Ap,wc); case 'cheby2' [n,wc] = cheb2ord(wp,ws,Ap,As); [b1,a1] = cheby2(n,As,wc);end%%Hejw=freqz(b1,a1,w); % xác đinh đap ung tan so Hejwcswprarr=1; while w(cswprarr+1)<wpr cswprarr=cswprarr+1;end % xác đinh khoang gioi han dai thong va daichancswsrarr=cswprarr;while w(cswsrarr)<wsr cswsrarr=cswsrarr+1;endxmpr=max(abs(1-abs(Hejw(1:cswprarr)))); %do gon song dai thongxmsr=max(abs(Hejw(cswsrarr:end))); %do gon song dai chan%%Str01=sprintf('Kieu bo loc: %s', filter_type);Str02=sprintf('Bac bo loc: %d', n); % man hinhcomanStr03=sprintf('Gon song dai thong thuc: %f',xmpr);Str04=sprintf('Gon song dai chan thuc: %f',xmsr);fprintf('%s\n%s\n%s\n%s\n',Str01,Str02,Str03,Str04)%%figure(1)% Ve dap ung bien dosubplot(221);hold on;grid on % chia man hinh ra ve do thi thanhnhiu phan hold on: giu lai phan do thida ve truoc do,grid on: bat luoi dothiplot(w/pi*Fs/2,abs(Hejw))title('Dap ung bien do')xlabel('Tan so (Hz)');ylabel('H(ejw)')plot([0 fs],[1+xmp 1+xmp],'r ')plot([0 fp],[1-xmp 1-xmp],'r ') % ve duong bao plot([fp fp],[0 1-xmp],'r ')plot([fs fs],[xms 1+xmp],'r ')plot([fs Fs/2],[xms xms],'r ')24% Ve dap ung phasubplot(222);hold on;grid onplot(w/pi*Fs/2,unwrap(angle(Hejw))) % xac dinh dap ung pha, angle:gocphatitle('Dap ung pha')xlabel('Tan so (Hz)');ylabel('Goc pha')% Ve dap ung bien do (dB)subplot(223);hold on;grid onplot(w/pi*Fs/2,20*log10(abs(Hejw))) %ve duongtitle('Dap ung bien do')xlabel('Tan so (Hz)');ylabel('H(ejw) (dB)')Log10AxisBottom=-As-50;axis([0 Fs/2 Log10AxisBottom 1])% Ve dap ung xung[h,t]=impz(b1,a1,25); % tinh ra dap ung xung 25: do dai xungcan vesubplot(224);hold on;grid onstem(t,real(h)) % ve xung(diem)title('Dap ung xung h(n)')xlabel('n');ylabel('h(n)')%%figure(2) %tao cua so moi de ve do thi% Bieu dien diem khong va diem cucsubplot(211);zplane(b1,a1)title('Diem khong va diem cuc');% Tre nhom va tre pha (thoi gian truyen nhom)gd = grpdelay(b1,a1,length(w));gd(1) = []; % Avoid NaNsTempH1 = Hejw; Tempw = w;Tempw(1) = []; % Avoid 'Divide by zero'TempH1(1) = []; % To be the same size as Tempwpd = -unwrap(angle(TempH1))./Tempw;subplot(212);plot(Tempw,gd,Tempw,pd,':')xlabel('Tan so (rad/sec)');ylabel('Delay (Samples)');legend('Tre nhom','Tre pha');title('Tre nhom va tre pha');axis ([0 pi -1 20]);-kết quả thu được25

Tài liệu liên quan

• Thiết kế và mô phỏng bộ lọc số iir bằng matlab
  • 48
  • 4
  • 55
• THIẾT kế bộ lọc số IIR
  • 66
  • 1
  • 1
• Tài liệu ET4020 - Xử lý tín hiệu số Chương 4: Thiết kế bộ lọc số ppt
  • 17
  • 900
  • 5
• THIẾT KẾ BỘ LỌC FIR DỤNG PHƢƠNG PHÁP CỬA SỔ HAMMING
  • 48
  • 2
  • 12
• Đồ án:THIẾT KẾ BỘ LỌC SỐ IIR pptx
  • 66
  • 928
  • 0
• thiết kế bộ lọc số trên dspic ứng dụng trong việc xử lý điện tâm đồ
  • 49
  • 839
  • 4
• Thiết kế hệ thống sấy lúa bằng phương pháp sấy tháp năng suất 1,5tấn/giờ
  • 52
  • 955
  • 2
• TIỂU LUẬN MÔN HỌC THIẾT KẾ BỘ LỌC & MÃ HÓA BĂNG CON BIẾN ĐỔI WAVELET MỘT CHIỀU VÀ ỨNG DỤNG
  • 65
  • 799
  • 3
• TIỂU LUẬN MÔN HỌC THIẾT KẾ BỘ LỌC SỐ VÀ MÃ HÓA BĂNG CON Đề tài: CÁC PHÉP BIẾN ĐỔI BĂNG TẦN
  • 44
  • 729
  • 2
• Chương 8: Thiết kế Bộ lọc Số pptx
  • 21
  • 686
  • 7

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

(834.02 KB - 28 trang) - thiết kế bộ lọc số iir bằng phương pháp chebyshev Tải bản đầy đủ ngay ×