Thiết kế và mô phỏng bộ lọc số iir bằng matlab - pdf 14

[h2:37ry36ti]Download miễn phí Thiết kế và mô phỏng bộ lọc số iir bằng matlab[/h2:37ry36ti]
Bộ lọc số là một hệ thống số có thể đƣợc sử dụng để lọc các tín hiệu rời rạc
theo thời gian.
Tiểu luận này trình bày lý thuyết thiết kế bộ lọc IIR và tính toán các hệ số bộ
lọc viết bằng ngôn ngữ MATLAB, đƣợc chia thành 3 chƣơng nhỏ:
Chƣơng 1. Tổng quan về bộ lọc số: Chƣơng này giới thiệu khái quát về lý
thuyết bộ lọc số và cơ sở toán học của bộ lọc số.
Chƣơng 2. Thiết kế bộ lọc số IIR.: Chƣơng này trình bày phƣơng pháp tổng
hợp bộ lọc số IIR từ bộ lọc tƣơng tự và các phƣơng pháp tổng hợp các bộ lọc tƣơng
tự thông thấp.
Chƣơng 3. Thiết kế và mô phỏng bộ lọc số IIR bằng công cụ SPTool. Trong
chƣơng này trình bày trình tự mô phỏng các bộ lọc số IIR thông thấp và đánh giá so
sánh các thông số đáp ứng biên độ của các bộ lọc.


Tóm tắt nội dung tài liệu:1
MỤC LỤC
LỜI MỞ ĐẦU ........................................................................................... 2
Chƣơng I TỔNG QUAN VỀ BỘ LỌC SỐ............................................... 3
1.1. TỔNG QUAN VỀ BỘ LỌC SỐ ............................................................................................. 3
1.2. CÔNG CỤ TOÁN HỌC ĐỂ THIẾT KẾ BỘ LỌC SỐ. .......................................................... 6
1.2.1. Phép biến đổi z ................................................................................................................. 6
1.2.2. Các tính chất của biến đổi z: ............................................................................................ 7
Chƣơng II: THIẾT KẾ BỘ LỌC IIR ........................................................ 9
2.1. CÁC PHƢƠNG PHÁP TỔNG HỢP BỘ LỌC SỐ IIR TỪ BỘ LỌC TƢƠNG TỰ ............... 9
2.1.1. Phƣơng pháp bất biến xung .............................................................................................. 9
2.1.2. Phƣơng pháp biến đổi song tuyến .................................................................................. 13
2.1.3. Phƣơng pháp tƣơng đƣơng vi phân ................................................................................ 16
2.2. TỔNG HỢP CÁC BỘ LỌC TƢƠNG TỰ THÔNG THẤP .................................................. 17
2.2.1. Bộ lọc tƣơng tự Butterworth: ......................................................................................... 17
2.2.2. Bộ lọc Chebyshev .......................................................................................................... 20
2.2.3. Bộ lọc tƣơng tự Elip (Cauer). ......................................................................................... 28
Chƣơng 3. THIẾT KẾ VÀ MÔ PHỎNG BỘ LỌC SỐ IIR BẰNG
CÔNG CỤ SPTOOL ....................................................................................... 30
3.1. GIỚI THIỆU VỀ CÔNG CỤ SPTOOL ................................................................................ 30
3.1.1 Thiết kế bộ lọc số bằng công cụ SPTool: ........................................................................ 30
3.1.2 Phân tích bộ lọc: .............................................................................................................. 33
3.1.3 Thiết kế những bộ lọc bổ sung: ....................................................................................... 33
3.1.4 Thể hiện những bộ lọc trên trong Fvtool (Filter Visualization Tool): ............................ 36
3.1.5 Export bộ lọc từ FDATool: ............................................................................................. 38
3.2. THIẾT KẾ VÀ MÔ PHỎNG BỘ LỌC SỐ IIR BẰNG SPTOOL ........................................ 39
3.2.1 Bài toán: .......................................................................................................................... 39
3.2.2. Các bƣớc thiết kế: .......................................................................................................... 40
3.2.3. Đánh giá các bộ lọc ........................................................................................................ 46
KẾT LUẬN ............................................................................................. 48
TÀI LIỆU THAM KHẢO....................................................................... 48
2
LỜI MỞ ĐẦU
Tín hiệu xuất hiện hầu nhƣ ở tất cả các ngành khoa học và kĩ thuật; ví nhƣ
trong âm học, sinh học, thông tin liên lạc, hệ thống điều khiển, rađa, vật lý học, địa
chất học và khí tƣợng học. Có hai dạng tín hiệu đƣợc biết đến. Đó là tín hiệu liên
tục theo thời gian và tín hiệu rời rạc theo thời gian.
Một tín hiệu rời rạc, cũng nhƣ một tín hiệu liên tục, có thể đƣợc biểu diễn bởi
một hàm của tần số và đƣợc biết đến nhƣ là phổ tần của tín hiệu.
Lọc số là một quá trình mà ở đó phổ tần của tín hiệu có thể bị thay đổi, biến
dạng tuỳ từng trường hợp vào một số đặc tính mong muốn. Nó có thể dẫn đến sự khuếch đại
hay suy giảm trong một dải tần số, bỏ đi hay cô lập một thành phần tần số cụ
thể,… Sử dụng bộ lọc số rất nhiều vẻ, ví nhƣ: để loại đi thành phần làm bẩn tín hiệu
nhƣ nhiễu, loại bỏ méo xuyên giữa các kênh truyền dẫn hay sai lệch trong đo
lƣờng, để phân tách hai hay nhiều tín hiệu riêng biệt đã đƣợc trộn lẫn theo chủ định
nhằm cực đại hoá sự sử dụng kênh truyền, để phân tích các tín hiệu trong các thành
phần tần số của chúng, để giải nén tín hiệu, để chuyển tín hiệu rời rạc theo thời gian
sang tín hiệu liên tục theo thời gian.
Bộ lọc số là một hệ thống số có thể đƣợc sử dụng để lọc các tín hiệu rời rạc
theo thời gian.
Tiểu luận này trình bày lý thuyết thiết kế bộ lọc IIR và tính toán các hệ số bộ
lọc viết bằng ngôn ngữ MATLAB, đƣợc chia thành 3 chƣơng nhỏ:
Chƣơng 1. Tổng quan về bộ lọc số: Chƣơng này giới thiệu khái quát về lý
thuyết bộ lọc số và cơ sở toán học của bộ lọc số.
Chƣơng 2. Thiết kế bộ lọc số IIR.: Chƣơng này trình bày phƣơng pháp tổng
hợp bộ lọc số IIR từ bộ lọc tƣơng tự và các phƣơng pháp tổng hợp các bộ lọc tƣơng
tự thông thấp.
Chƣơng 3. Thiết kế và mô phỏng bộ lọc số IIR bằng công cụ SPTool. Trong
chƣơng này trình bày trình tự mô phỏng các bộ lọc số IIR thông thấp và đánh giá so
sánh các thông số đáp ứng biên độ của các bộ lọc.
3
Chƣơng I TỔNG QUAN VỀ BỘ LỌC SỐ
Trong kỹ thuật tƣơng tự (Analog) bộ lọc tín hiệu đóng một vai trò quan
trọng. Ngƣời ta chia chúng làm 2 loại cơ bản: Bộ lọc tích cực và bộ lọc thụ động.
Song thành phần cơ bản tác động đến biên độ _tần số tín hiệu là các thành phần điện
kháng nhƣ : điện cảm L và điện dung C. Chúng đƣợc mắc với nhau theo những cấu
trúc riêng nhằm đáp ứng yêu cầu của bộ lọc nhƣ : Bộ lọc thông thấp, thông cao,
thông một dải hay các bộ chặn tần v.v... Để thiết kế chúng ngƣời ta phải giải các
phƣơng trình vi tích phân. Một phƣơng pháp phổ biến nữa là ngƣời ta xây dựng
hàm truyền đạt biên độ tần số H(jω), qua đó ta có thể xác định chính xác đáp ứng
của tín hiệu đầu ra Y(t) khi đầu vào là hàm X(t) xác định.
Khi kỹ thuật số (Digital) bùng nổ, việc xây dựng các bộ lọc số đƣợc xây
dựng trên nền tảng là các chƣơng trình, các thuật toán nhằm đáp ứng yêu cầu cho
các bộ lọc số. Các chƣơng trình, thuật toán này có thể đựơc thực hiện bằng phần
mềm hay bằng các kết cấu cứng.
Xét một cách tổng quát thì bộ lọc số và bộ lọc tƣơng tự có nhiều nét tƣơng
đồng kể cả về chức năng cũng nhƣ phƣơng pháp luận trong việc xây dựng chúng.
Trong chƣơng này chúng ta sẽ có cái nhìn tổng quát về các bộ lọc số và công cụ
toán học khi nghiên cứu bộ lọc số để làm cơ sở cho việc nghiên cứu các chƣơng tiếp
theo.
1.1. TỔNG QUAN VỀ BỘ LỌC SỐ
Bộ lọc số là một hệ thống dùng để làm biến dạng sự phân bố tần số của các
thành phần của tín hiệu theo các chỉ tiêu đã cho. Bộ lọc số là hệ thống tuyến tính bất
biến theo thời gian. Thông số vào và ra của hệ thống quan hệ với nhau bằng tổng
chập
( ) ( )* ( )
k
y n x n h n k

Bộ lọc số đƣợc chia làm hai loại cơ bản là bộ lọc IIR (Infinite-Duration
Impulse Response) có đáp xung h(n) vô hạn và bộ lọc FIR (Finite-Duration Impulse
Response) có đáp ứng xung hữu hạn.Bộ lọc IIR mang tính tổng quát hơn bộ lọc FIR
vì IIR là bộ lọc đệ quy còn bộ...


Link download miễn phí



Các file đính kèm theo tài liệu này:

[*:37ry36ti]Tieu luan XLTHS_Thành.pdf[/*:m:37ry36ti]
[*:37ry36ti]Mo phong Bo loc.rar[/*:m:37ry36ti]
[*:37ry36ti]XLTHS.pdf[/*:m:37ry36ti]
https://www.mediafire.com/?m9dqx7d7ah304dr


Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí[h3:37ry36ti][/h3:37ry36ti]
Music ♫

Copyright: Tài liệu đại học © DMCA.com Protection Status