Bài giảng Xử lý tín hiệu nâng cao - Chương 5: Bộ lọc số có đáp ứng xung hữu hạn và vô hạn

Chương 5 "Bộ lọc số có đáp ứng xung hữu hạn và vô hạn" gồm có những nội dung cơ bản sau: Các mạch lọc đơn giản, mạch lọc FIR, mạch lọc FIR thông thấp, mạch lọc FIR thông cao,... Mời các bạn cùng tham khảo.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Xử lý tín hiệu nâng cao - Chương 5: Bộ lọc số có đáp ứng xung hữu hạn và vô hạn Xử lý tín hiệu số nâng cao CHƯƠNG V Bộ lọc số có đáp ứng xung hữu hạn và vô hạn Khái niệm Lọc số: biến dạng sự phân bố tấn số của các thành phần của một tín hiệu Phân loại  FIR: hệ thống đặc trưng bởi đáp ứng xung có chiều dài hữu hạn  IIR: Hệ thống đặc trưng bởi đáp ứng xung có chiều dài vô hạn 2 Các mạch lọc đơn giản Mạch lọc thông thấp Mạch lọc thông cao Mạch lọc thông chắn Mạch lọc thông dải 3 Mạch lọc FIR Mạch lọc FIR có hàm truyền dạng tổng quát M m H ( z) bm z m 0 4 Mạch lọc FIR thông thấp Hàm truyền đạt 1 1 H ( z) 1 z 2 Hàm truyền này có một điểm không tại z=1 và một điểm cực tại z=0 5 Mạch lọc FIR thông thấp Đáp ứng tần số của mạch lọc này là: j 1 j 1 H (e ) 1 e 1 cos j sin 2 2 1 2 cos 2 2 j sin cos cos cos j sin 2 2 2 2 2 2 2 j j H (e ) cos e 2 2 6 Mạch lọc FIR thông thấp Đáp ứng biên độ j j H (e ) cos e 2 cos 2 2 b=[0.5 0.5]; a=[1]; [H,w]=freqz(b,a,100); subplot(1,2,1);plot(w/pi,abs(H)); subplot(1,2,2);plot(w/pi,angle(H)); 7 Mạch lọc FIR thông thấp Kết quả: Tùy thuộc vào yêu cầu mà có thể sử dụng 1 lúc nhiều bộ lọc 8 Mạch lọc FIR thông cao Hàm truyền đạt 1 1 H ( z) 1 z 2 Đáp ứng tần số j j H (e ) je 2 sin( ) 2 9 Mạch lọc FIR thông cao Đáp ứng biên độ j j H (e ) je 2 sin( ) sin( ) 2 2 10 Mạch lọc IIR Mạch lọc IIR thông thấp 1 1 1 z H ( z) 1 2 1 z Đáp ứng tần số của của mạch lọc là: j j 1 1 e H (e ) j 2 1 e 11 Mạch lọc IIR thông thấpalpha1=0.9; b1=[1-alpha1, 1-alpha1]; a1=[2,-2*alpha1];alpha2=0.7; b2=[1-alpha2, 1-alpha2]; a2=[2,-2*alpha2];alpha3=0.4; b3=[1-alpha3, 1-alpha3]; a3=[2,-2*alpha3];[H1,w]=freqz(b1,a1,100);[H2,w]=freqz(b2,a2,100);[H3,w]=freqz(b3,a3,100);subplot(2,1,1);plot(w/pi,abs(H1),b--,w/pi,abs(H2),r- ,w/pi,abs(H3),g-);legend(alpha=0.9,alpha=0.7,alpha=0.4);subplot(2,1,2);plot(w/pi,angle(H1),b--,w/pi,angle(H2) ,r-,w/pi,angle(H3),g-);legend(alpha=0.9,alpha=0.7,alpha=0.4); 12Kết quả 13 Mạch lọc IIR thông cao Hàm truyền đạt 1 1 1 z H ( z) 1 2 1 z Đáp ứng tần số 1 1 e j H (e j ) j 2 1 e 14 Mạch lọc IIR thông caoalpha1=0.9; b1=[1+alpha1, -1-alpha1]; a1=[2,-2*alpha1];alpha2=0.7; b2=[1+alpha2, -1-alpha2]; a2=[2,-2*alpha2];alpha3=0.4; b3=[1+alpha3, -1-alpha3]; a3=[2,-2*alpha3];[H1,w]=freqz(b1,a1,100);[H2,w]=freqz(b2,a2,100);[H3,w]=freqz(b3,a3,100);subplot(2,1,1);plot(w/pi,abs(H1),b--,w/pi,abs(H2),r- ,w/pi,abs(H3),g-);legend(alpha=0.9,alpha=0.7,alpha=0.4);subplot(2,1,2);plot(w/pi,angle(H1),b--,w/pi,angle(H2) ,r-,w/pi,angle(H3),g-);legend(alpha=0.9,alpha=0.7,alpha=0.4); 15Mạch lọc IIR thông cao 16 Mạch lọc IIR thông dải Hàm truyền đạt 2 ...