18. Проектирование и исследование системы обработки сигналов.

(лабораторная работа №5 )

   

 После проектирования цифровых фильтров НЧ, ВЧ, ППФ, ПЗФ выполняется проектирование обработки сигналов. Задание к лабораторным работам состоит из требований к  проектируемой обработке сигналов.

В табл.2 представлены варианты заданий. Приняты следующие условные обозначения:

     АЦП - аналого-цифровой преобразователь;

     ЦФ  - цифровой фильтр;

     ЦАП - цифро-аналоговый преобразователь;

     AS  - максимальное значение сигнала на входе (В);

     AP  - максимальное значение помехи на входе (В);

     AN  - интенсивность (С.К.О.) белого шума с НЗР на входе (мВ);

     F1,F2 - частоты, определяющие частотный диапазон сигнала (кГц);

     FS  - частота дискретизации (повторения, кГц)

 

  ¦             |           |                 |                        

  ¦помеха |           |   помеха  |                 

  ¦             |сигнал|                 |                        

  +-------+-------+----------+---------------

  F1       F2         FS/2            FS

 

                              Рис.1

 

       Вход         ----------        ---------       ---------   Выход

(сигнал  -------  АЦП  -----  ЦФ      -----  ЦАП ---- (сигнал

+ помеха          ----------        ----------      ---------   + ост. от

+ шум)                                                                      помехи

                                                                               + ост. От

                                                                                  шума)               

                              Рис.2


     В процессе расчета и выполнения лабораторных работ необходимо решить следующие вопросы:


     1.Определить требования к АЧХ проектируемого фильтра.

     2.Расчитать порядок и коэффициенты цифрового фильтра.

     3.Расчитать разрядность аналого-цифрового преобразования.

     4.Определить разрядность коэффициентов фильтра

     5.Определить разрядность сумматоров, умножителей и регистров (арифметических операций).

     6.Определить необходимость и величину масштабирования.

     7.Расчитать величину полезного сигнала, шумовой  составляющей  и остатка от помехи на выходе фильтра.

     8.Расчитать разрядность цифро-аналогового преобразования.

     9.Предоставить программу моделирования фильтра с фиксированной запятой

     10.Предоставить результаты аналитического расчета и моделирования фильтра с фиксированной запятой.

 

     Расчеты производятся как аналитически, так и моделированием на ПЭВМ.  По введенным данным рассчитываются порядок фильтра и коэффициенты числителя и знаменателя передаточной функции. Коэффициенты фильтра могут быть округлены или изменены в процессе проектирования фильтра и построения амплитудно-частотной характеристики результирующего фильтра,  которая может быть представлена или в графическом виде или в виде таблицы с указанием частотного диапазона и количества точек.