Разработка фильтра с помощью FDATool
Для запуска программы расчета фильтров необходимо набрать ее имя в командной строке MATLAB:
» fdatool
После этого появится окно программы, показанное на рис. 3.
Рис. 3. Интерфейс программы fdatool
Большая часть команд меню программы fdatool дублирует действия, выполняемые с помощью элементов графического интерфейса, поэтому отдельно обсуждать структуру меню мы не будем. Однако следует отметить, что многим операциям сопоставлены клавиатурные комбинации, узнать которые можно, заглянув именно в меню.
Расчет фильтра
Расчет фильтра начинается с задания требуемых параметров на вкладке Design Filter (см. рис. 3). Тип синтезируемой АЧХ выбирается с помощью переключателя Filter Туре. Возможны следующие варианты: Lowpass (ФНЧ), Highpass (ФВЧ), Bandpass (полосовой фильтр), Bandstop (режекторный фильтр). Выбор пятого, самого нижнего, положения переключателя позволяет использовать раскрывающийся список, в котором перечислены более сложные варианты: Differentiator (дифференцирующий фильтр), Hilbert Transformer (преобразователь Гильберта), Multiband (многополосный фильтр), Arbitrary Magnitude (произвольная АЧХ) и Arbitrary Group Delay (произвольная групповая задержка).
Выбрав категорию синтезируемой АЧХ, следует выбрать тип синтезируемого фильтра, установив переключатель, расположенный в разделе Design Method, в положение IIR (рекурсивный) или FIR (нерекурсивный). Каждому положению переключателя соответствует список возможных методов синтеза. Состав этого списка меняется в зависимости от выбранного типа АЧХ. Например, при синтезе фильтра с произвольной зависимостью групповой задержки от частоты (Arbitrary Group Delay) переключатель автоматически установится в положение IIR, а в списке будет доступен всего один метод – метод минимизации p-нормы ошибки (Constrained Least Pth Norm). В случае синтеза АЧХ четырех простейших типов набор возможных методов синтеза значительно шире:
|
|
|
□ нерекурсивные фильтры (FIR). Здесь доступны следующие методы:
· Equiripple – синтез фильтров с равномерными пульсациями АЧХ методом Ремеза;
· Least–Squares – минимизация среднеквадратического отклонения АЧХ от заданной;
· Window – синтез с использованием весовых функций (окон);
□ рекурсивные фильтры (IIR). Здесь доступны четыре варианта синтеза по различным аналоговым прототипам методом билинейного z-преобразования:
· Butterworth – синтез фильтра Баттерворта;
· Chebyshev Type I – синтез фильтра Чебышева первого рода;
· Chebyshev Type II – синтез фильтра Чебышева второго рода; Elliptic – синтез эллиптического фильтра.
Замечание
Набор доступных методов синтеза зависит от того, установлен ли пакет Filter Design.
Далее необходимо выбрать порядок фильтра в разделе Filter Order. Во многих случаях помимо явного указания порядка в поле ввода Specify order возможен автоматический выбор порядка путем установки переключателя в положение Minimum order.
|
|
|
Наконец, необходимо задать числовые параметры этой АЧХ в разделах Frequency Specifications и Magnitude Specifications (при выборе типа АЧХ из дополнительного раскрывающегося списка эти два раздела объединяются под общим названием Frequency and Magnitude Specifications). Содержимое этих областей окна меняется в зависимости от выбранного типа АЧХ. На рис. 3 показаны поля ввода параметров, соответствующие синтезу ФНЧ. При заполнении полей ввода можно ссылаться на переменные, существующие в данный момент в рабочей области памяти MATLAB.
Числовые параметры, которые необходимо задать, иллюстрируются графиком, выводимым в разделе Filter Specifications. Вид этого графика также меняется в зависимости от выбранного типа АЧХ, на рис.3 он соответствует синтезу ФНЧ.
Выбрав метод синтеза и задав характеристики фильтра, щелкните на расположенной в нижней части окна кнопке Design Filter. Программа fdatool вызовет нужную функцию синтеза, передав ей указанные вами спецификации фильтра.
Замечание
Если установлен пакет Filter Design, в программе fdatool можно установить флажок Turn quantization on, чтобы сделать доступной вкладку Set Quantization Parameters, позволяющую задавать параметры квантования коэффициентов фильтра.
Дата добавления: 2018-04-05; просмотров: 1396; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!