Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






III. Учет эффектов конечной разрядности.






3.1. Определение шага квантования, ошибки квантования и шумовой модели.

Шаг квантования и разрядность кодовых слов связаны:

D=-2-b, b – разрядность кодовых слов.

Значение младшего разряда кодовых слов численно равно шагу квантования.

Разность истинного и квантованного числа – ошибка квантования е(n) определятся неравенствами:

 
 

 

 


На выходе цифровой системы ошибки квантования воспринимается в виде шума (шум квантования).

Цифровые умножители источника шума квантования (на выходе умножителей длину кодовых слов следует ограничивать, т.к. разрядность результата перемножения кодовых слов возрастает и равна сумме разрядностей множимого и множителя).

На рис.6 приведена в качестве примера шумовая модель цифровой цепи рис.6а.

 
 

 


3.2. Расчет шумов квантования по вероятностной оценке.

Для расчета используется вероятностная оценка шума, характеризующая усредненный уровень энергии шума.

Дисперсия шума на выходе цепи, при условии отсутствия корреляции между источниками шума определяется суммой дисперсий шума от всех источников:

 

 

соответственно при округлении и усечении чисел.

hi(n) – импульсная характеристика участка цепи от i- го источника шума до выхода цепи.

Импульсная характеристика определяется по передаточной функции, применяя: обратное z -преобразование; теорему разложения; теорему запаздывания к результатам деления полинома числителя на полином знаменателя.

Пример. Определить импульсную характеристику цепи по передаточной функции

 

 

Разделим числитель на знаменатель:

 
 

 


Применим к результату деления теорему запаздывания, получим

 

 

Определяемая в п. 3.2. вероятностная оценка шума, характеризует усредненный уровень энергии шума.

3.3. Масштабирование сигнала в цепи.

Уровень шума квантования на выходе источника шума не зависит от уровня сигнала. Соотношение сигнал/шум тем выше, чем выше уровень сигнала в цепи. Высокие уровни сигнала могут привести к переполнению сумматоров цепи. Поэтому возникает необходимость в масштабировании сигнала с таким расчетом, чтобы получить высокие уровни сигнала в цепи с минимальным риском перегрузки сумматоров. Масштабирование осуществляется специальным умножителем, устанавливаемом на вход цепи. Ниже приведен пример цепи с масштабным умножителем.

 
 

 


Рис.7

 

Расчет множителя выполняется по каждому сумматору отдельно. Из множества расчетных значений необходимо наименьшее, т.е. того сумматора, который наиболее подвержен опасности переполнения.

Расчетные значения рекомендуется округлить в меньшую сторону до ближайшего числа кратного степени 2.

Используя условие ограничения энергии сигнала

 
 

 

 


4. Выполнить синтез дискретного фильтра в MATLAB.

Используя функцию bilinear в пакете Signal Processing в MATLAB / [1] c. 328-335 / синтезировать дискретный фильтр методом билинейного 2-преобразования по аналоговому прототипу. Привести АЧХ и характеристику затухания.

 

Порядок выбора варианта задачи №2 по студенческому билету:

1. По последней цифре выбирается частотный диапазон работы фильтра:

1; 5; 8 – ФНЧ; 2; 4; 7 – ФВЧ; 6 – РФ; 4; 9 – ПФ.

2. По предпоследней цифре выбирается тип избирательного фильтра: (аналогового прототипа):

1; 5; 8 – монотонно убывающая АЧХ; 2; 4; 7 – равноволновая АЧХ в полосе пропускания; 3; 6 – равноволновая АЧХ в полосе задерживания; 4; 9 – равноволновая АЧХ в полосах задерживания и пропускания.

 

Литература

1. Цифровая обработка сигналов / А.Б. Сергиенко – СПб.: Питер, 2002 – 608 с.

2. Гольденберг Л.М. Цифровая обработка сигналов. – М.: Радио и связь, 1990. – 256 с.

3. Дьяконов В.П., MATLAB6: Учебный курс. – СПб.: Питер, 2002.

4. Дьяконов В.П., Круглов В. MATLAB. Анализ, идентификация и моделирование систем: Специальный справочник. – СПб.: Питер, 2002.

5. Гультяев А. Визуальное моделирование в среде MATLAB: Учебный курс. – СПб.: Питер, 2000.






© 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.