Bài giảng Xử lý tín hiệu số: Chương 6 - TS. Vũ Văn Sơn

Chương 6 giới thiệu về tổng hợp bộ lọc số IIR với các nội dung: Khái niệm tổng hợp bộ lọc số IIR, phương pháp bất biến xung, phương pháp biến đổi song tuyến, phương pháp tương đương vi phân, các phương pháp tổng hợp lọc tương tự. Mời các bạn cùng tham khảo để nắm bắt các nội dung chi tiết.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Xử lý tín hiệu số: Chương 6 - TS. Vũ Văn SơnChương6:TỔNGHỢPBỘLỌCSỐIIRBÀI1.KHÁINIỆMTỔNGHỢPBỘLỌCSỐIIRBÀI2.PHƯƠNGPHÁPBẤTBIẾNXUNGBÀI3.PHƯƠNGPHÁPBIẾNĐỔISONGTUYẾNBÀI4.PHƯƠNGPHÁPTƯƠNGĐƯƠNGVIPHÂNBÀI5.CÁCPHƯƠNGPHÁPTỔNGHỢPLỌCTƯƠNGTỰBÀI1.KHÁINiỆMTỔNGHỢPBỘLỌCSỐIIR• TươngtựvớilọcsốFIR,tổnghợpbộlọcsốIIRchỉxétđến quátrìnhxácđịnhcáchệsốbộlọcsaochothỏamãncácchỉtiêu kỹthuậttrongmiềntầnsố: 1, 2, P, S• NộidungcácphươngphápđểtổnghợpbộlọcsốIIRtrêncơ sởbộlọctươngtự,tứclàtổnghợpbộlọctươngtựtrước,sau đó dùng các phương pháp chuyển đổi tương đương một cách gầnđúngtừbộlọctươngtựsangbộsố.• Cácphươngphápchínhđểchuyểntừlọctươngtựsangsố: +Phươngphápbấtbiếnxung +Phươngphápbiếnđổisongtuyến +Phươngpháptươngđươngviphân BÀI2.PHƯƠNGPHÁPBẤTBiẾNXUNG Nội dung phương pháp là xác định đáp ứng xung h(n) của bộ lọc số bằng cách lấymẫu đáp ứng xung của bộ lọctương tự ha(t): h nTs h a (t ) t nTs• GiảthiếthàmtruyềnđạtHa(s)củabộlọctươngtựcódạng: N ki Ha s i 1 (s s ci )• HàmtruyềnđạtH(z)củabộlọcsốđượcchuyểntươngđương theophươngphápbấtbiếnxungsẽlà: N ki Hz sci Ts 1 i 1 (1 e z )Tínhổnđịnhcủabộlọc: SOSÁNHTÍNHỔNĐỊNH Bộlọctươngtự Bộlọcsố Nếu tất cả các điểm cực Nếu tất cả các điểm cực của của Ha(s) nằm bên trái mặt H(z) nằm bên trong vòng trònphẳngsthìhệsẽổnđịnh đơnvịthìhệsẽổnđịnh Im(z) sci zci 1 Re(z) 0 0• CácđiểmcựccủaHa(s)cũngchínhlàcácđiểmcựcH(z): N ki N ki Ha s Hz s ci Ts i 1 (s s ci ) i 1 (1 e z 1) Hay các điểm cực sci= + j của Ha(s) lọc tương tự được chuyểnthànhcácđiểmcựczci=esciTscủaH(z)lọcsố: Ts z ci e z ci esciTs e j Ts e Ts j Ts e z ci e j với: Ts Nếu: Im(z) /Tssci zci Re(z) 1 0 0 - /Ts0 Ví dụ 1: Hãy chuyển sang mạch số bằng phương pháp bấtbiếnxung,biếtmạchđiệntươngtựchonhưsau: R U1 C U2 Hàmtruyềnđạtcủamạchtươngtự: U 2 (s) 1 / RC k1 1 1H a (s) Với: k 1 ;sc1 U1 (s) (s 1 / RC) (s sc1 ) RC RC hàmtruyềnđạtcủamạchsốtươngứnglà: k1 1 / RCH (z ) (1 esc1Ts z 1 ) 1 Ts (1 e RC z 1) 1 / RC b0 1 1H(z ) Ts (1 a1z 1 ) Với: b 0 ;a1 e 1 RC Ts (1 e RC z 1) RC Phươngtrìnhsaiphân: y (n) a1y (n 1) b 0 x(n) Sơđồthựchiệnhệthống: b0 x(n) + y(n) z1 a1 BÀI3.PHƯƠNGPHÁPBiẾNĐỔISONGTUYẾN Nộidungphươngpháplàphépánhxạmặtphẳng scủabộlọc tươngtựsangmặtphẳngzcủabộlọcsố. HàmtruyềnđạtcủabộlọcsốH(z)cóthểnhậnđượctừhàm truyềnđạtbộlọctươngtựH ...