Badanie charakterystyk częstotliwościowych podstawowych typów

Politechnika
Białostocka
Wydział Elektryczny
Katedra Telekomunikacji i Aparatury Elektronicznej
Instrukcja do zajęć laboratoryjnych
Temat ćwiczenia:
Badanie charakterystyk częstotliwościowych
podstawowych typów filtrów cyfrowych
Numer ćwiczenia: 2
Laboratorium z przedmiotu:
Teoria i Przetwarzanie Sygnałów
Białystok 2003
Laboratorium z Teorii i Przetwarzania Sygnałów
Temat: Badanie charakterystyk częstotliwościowych podstawowych typów
filtrów cyfrowych
Cel ćwiczenia: Zapoznanie się studentów z właściwościami podstawowych
filtrów cyfrowych w dziedzinie częstotliwości.
Program ćwiczenia:
Zbadać charakterystyki częstotliwościowe następujących filtrów cyfrowych:
1. Rekurencyjny filtr pierwszego rzędu przy różnych wartościach sprzężenia
zwrotnego ( α = -1.0 ; -0.5 ; 0.8 ; 1.0 ; 2.0 )
( okres próbkowania 10-3 s)
2. Rezonator cyfrowy
H ( z) =
fo= 1 kHz ; αT ∈ ( 0.7 ,1.0 ) ;
1 − e − αT cos bT z −1
1 − 2e − αT cos bT z −1 + e −2 aT z −2
okres próbkowania dobrać samodzielnie
3. Filtr transwersalny z odczepami równomiernymi (N=8)
4. Filtr grzebieniowy o transmitancji
H ( z) =
1 − z− N
1 − α z− N
α ∈(1. 0 , 0. 9)
Przebieg ćwiczenia:
Badania symulacyjne należy przeprowadzić w środowisku programu MatlabSimulink.
Wymagane charakterystyki można uzyskać przy pomocy funkcji:
- freqz(L,M.,Pf,Fd) - odpowiedź częstotliwościowa filtru cyfrowego
gdzie L, M - licznik , mianownik transmitancji
Pf - wektor punktów w których liczona jest odpowiedź
Fd - częstotliwość próbkowania w Hz
np. freqz([1], [1, -.2], 100:10:1000, 5000)
Badania eksperymentalne należy przeprowadzić w układzie połączonym według
poniższego schematu.
Moduł DSK
RS232C We Wy
Oscyloskop
Y1
Y2
Wy
Generator funkcyjny
Rys. 1 Schemat połączeń stanowiska laboratoryjnego
Uwaga!
Przed dołączeniem generatora do układu DSK upewnić się, że amplituda
przebiegu (łącznie z ewentualną składową stałą) nie przekracza ±3V.
Wymagania BHP
W trakcie realizacji programu ćwiczenia należy przestrzegać zasad omówionych
we wstępie do ćwiczeń, zawartych w: „Regulaminie porządkowym w
laboratorium” oraz w „Instrukcji obsługi urządzeń elektronicznych znajdujących
się w laboratorium z uwzględnieniem przepisów BHP”. Regulamin i instrukcja są
dostępne w pomieszczeniu laboratoryjnym w widocznym miejscu.
Sprawozdanie powinno zawierać charakterystyki amplitudowe i fazowe badanych
filtrów cyfrowych wraz z analizą ich zależności od parametrów filtrów.
Literatura:
1. Dąbrowski A. (red.) Przetwarzanie Sygnałów Przy użyciu Procesorów
2.
3.
4.
5.
6.
Sygnałowych, Wyd. Politechniki Poznańskiej, Poznań 1998
Lyons R., Wprowadzenie do cyfrowego przetwarzania sygnałów, WKŁ,
Warszawa, 1999
Mrozek B., Mrozek Z., Matlab uniwersalne środowisko do obliczeń naukowotechnicznych. Wprowadzenie do programowania, Wyd. Go, Kraków 1994.
Szabatin J., Podstawy teorii sygnałów, WKŁ Warszawa 1990
Szymkat M., Komputerowe wspomaganie w projektowaniu układów regulacji,
WNT Warszawa 1993
Tarnowski W., Komputerowy system symulacji Simulink z wprowadzeniem do
Matlab’a, Skrypt Instytutu Elektroniki, Wyd. Uczelniane WSI, Koszalin 1995