tailieunhanh - Bài giảng Xử lý tín hiệu số: Chương 4 - TS. Đặng Quang Hiếu

Bài giảng "Xử lý tín hiệu số - Chương 4: Thiết kế bộ lọc số" cung cấp cho người học các kiến thức: Tổng quan về bộ lọc số, thiết kế bộ lọc FIR, thiết kế bộ lọc IIR. Đây là một tài liệu hữu ích dành cho các bạn sinh viên ngành Công nghệ thông tin và những ai quan tâm dùng làm tài liệu học tập và nghiên cứu. | ET4020 - Xử lý tín hiệu số Chương 4 Thiết kế bộ lọc số TS. Đặng Quang Hiếu http Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Viện Điện tử - Viễn thông Năm học 2012 - 2013 Outline Tổng quan Thiết kế bộ lọc FIR Thiết kế bộ lọc IIR Thiết kế bộ lọc chọn lọc tần số H ejω 1 δ1 1 δ1 δ2 0 ωp ωs π ω Các chỉ tiêu kỹ thuật Tần số cắt ωc và dải chuyển tiếp ωp ωs Độ gợn sóng dải thông δ1 Độ gợn sóng dải chắn δ2 Qui trình 1 Specifications Xác định các chỉ tiêu kỹ thuật dựa trên ứng dụng thực tế. 2 Approximation Tổng hợp hệ thống LTI có chỉ tiêu xấp xỉ với yêu cầu đặt ra. 3 Realization Thực hiện hệ thống dựa trên các công cụ phần cứng phần mềm hiện có. Khóa học này chỉ nghiên cứu 2 Tìm các tham số ak br M N sao cho đáp ứng tần số H e jω của hệ thống LTI dưới đây có các thông số xấp xỉ với các chỉ tiêu kỹ thuật mong muốn ωs ωp δ1 δ2 . N X M 1 X y n ak y n k br x n r k 1 r 0 Phân loại bộ lọc số Có thể thực hiện được trên thực tế Hệ thống LTI Nhân quả Ổn định Phân loại theo chiều dài đáp ứng xung Bộ lọc FIR Bộ lọc IIR Phân loại theo cách thiết kế Sử dụng các công thức Mang tính giải thuật vòng lặp Outline Tổng quan Thiết kế bộ lọc FIR Thiết kế bộ lọc IIR Bộ lọc có đáp ứng xung chiều dài hữu hạn M X y n br x n r r 0 bn 0 n M 1 h n 0 n còn lại Ưu điểm của bộ lọc FIR Luôn ổn định Có thể thực hiện với hiệu năng cao sử dụng FFT Dễ tổng hợp bộ lọc pha tuyến tính Khái niệm pha tuyến tính Tại sao pha tuyến tính Trễ nhóm không đổi Độ phức tạp tính toán giảm Khi nào pha tuyến tính i h n đối xứng h n h M 1 n M 1 ii h n phản đối xứng h n h M 1 n và h 2 0 với M lẻ. Phân loại bộ lọc pha tuyến tính M lẻ M chẵn h n đối xứng loại 1 loại 2 h n phản đối xứng loại 3 loại 4 M 3 X2 M 1 h M 1 M 1 H1 e jω e jω 2 2 h n cos ω n 2 2 n 0 M X 2 1 jω M 1 M 1 H2 e jω e 2 2 h n cos ω n 2 n 0 M 3 X 2 jω j ω M 1 π2 M 1 H3 e e 2 2 h n sin ω n 2 n 0 M X 2 1 jω j ω M 1 π2 M 1 H4 e e 2 2 h n sin ω n 2 n 0 Vị trí các điểm không Khi h n đối xứng phản đối xứng dễ dàng chứng minh được H z z M 1 H z 1 Nếu H z có nghiệm z1