12. Исследование влияния разрядности входного сигнала (АЦП) на эффективность цифровой фильтрации рекурсивной структуры.

   

     Занятие 1.

В процессе выполнения работы необходимо выполнить следующее:

     1.На основании задания определить требования к проектируемому фильтру (вид амплитудно-частотной характеристики, полоса пропускания, переходная полоса,  подавление в полосе помехи, неравномерность в полосе сигнала).

     2.Используя пакет MatLab или другие программные продукты, рассчитать коэффициенты фильтра и определить его структуру.

     3.Разработать программу моделирования работы фильтра (допускается использовать ранее разработанные программные средства, а также пакеты программ, например MathCAD).

     4.Исследовать работу фильтра при различной разрядности АЦП, частоте помехи и сигнала.

     5.Представить графики зависимости коэффициента  передачи  от частоты при различных разрядностях АЦП.

     6.Представить график зависимости отношения сигнал/шум на выходе фильтра от разрядности АЦП.

     7.Представить график оптимального значения АЦП от  соотношения сигнал/шум на входе фильтра.

     8.Определить оптимальную разрядность АЦП по результатам исследования.

 

13. Исследование влияния квантования коэффициентов цифрового  фильтра рекурсивной  структуры на эффективность цифровой фильтрации

 

          Занятие 2.

В процессе выполнения работы необходимо выполнить следующее:

     1.Представить коэффициенты фильтра двоичными разрядами.

     2.Рассчииать АЧХ фильтра при различных значениях двоичных разрядов (8,16,32 ...).

     3.Представить зависимости характеристик фильтра  (коэффициент передачи в полосе пропускания и подавления, неравномерность в полосе пропускания,  переходную полосу) от значений двоичных разрядов.

     4.Выбрать оптимальное значение двоичных разрядов представления коэффициентов фильтра.

 

14. Исследование динамического диапазона работы и введение масштабных коэффициентов

 

            Занятие 3

В процессе выполнения работы необходимо выполнить следующее:

     1.Расчитать на  ЭВМ  импульсные характеристики каждой рекурсивной частей фильтра от сумматора до выхода фильтра  импульсные  характеристики

от входа фильтра до выхода каждого звена.

     2.Определить суммы модулей этих характеристик.

     3.Определить требуемую разрядность регистров умножителей и сумматоров при усечении результатов операций для каскадной структуры фильтра.

     4.Рассчитать масштабные множители при их введении между элементарными звеньями.

     5.Исследовать эффективность   масштабирования  по  моделируемой программе.

 

 

15. Разработка программы по моделированию работы разработанной системы обработки с фиксированной запятой на ПЭВМ

 

     Занятие 4.

Программа разрабатывается  на любом языке высокого уровня (Паскале, Си, Фортране, Бейсике) или Ассемблере IBM PC. Допускается применение различных библиотек и индивидуальных программных продуктов, а также пакетов программ (например MathCAD, MatLab). Графические материалы как правило представляются на мониторе  компьютера  в различных  цветах  с последующей распечаткой на принтере.

     Разрабатываемая программа должна содержать диалог с оператором в виде меню. Программа должна обеспечивать:

     1.Задание амплитуды сигнала, помехи и уровня шума.

     2.Ввод частоты сигнала и помехи.

     2.Ввод коэффициентов фильтра.

     3.Ввод значений двоичных разрядов АЦП и предоставления  коэффициентов фильтра.

     4.Отображение на мониторе входных и выходных сигналов графически.

 

     Числа в  программе представляются с фикированной запятой или целыми. При выводе графических результатов на цветной монитор необходимо обеспечить автоматическое масштабирование.

 

16. Отладка программы по моделированию работы разработанных цифровых фильтров с округленными коэффициентами

 

     Занятие 5.

Должны быть  представлены результаты исследования программы моделирования фильтра с коэффициентами,  представленными двоичными разрядами, которые определись на втором занятии.

     В результате исследования должна быть получена АЧХ фильтра которая определялась на втором занятии.

 

            17. Отладка программы и исследование эффективности разработанной цифровой  системы по входным имитируемым сигналам

 

     Результаты исследования оформляются в виде одного отчета,  представленного в пояснительной записке с разделом по каждой работе.  Пояснительная записка оформляется в соответствии с ГОСТ.