Przeniesienie średniego filtra MA. Loading Ruchoma średnia filtr jest prostym filtrem odpowiedzi impulsowej FIR Low Pass, powszechnie wykorzystywanym do wygładzania szeregu próbkowanych sygnałów danych Pobiera M próbek danych wejściowych i pobiera średnią z tych próbek M i produkuje pojedynczy punkt wyjściowy Jest to bardzo prosta struktura filtru dolnoprzepustowego LPF, która jest przydatna dla naukowców i inżynierów w celu filtrowania niepożądanego hałaśliwego składnika z zamierzonych danych. Ponieważ długość filtru zwiększa parametr M, gładkość sygnału wyjściowego wzrasta, podczas gdy ostry Przejście w danych staje się coraz bardziej stępne Oznacza to, że ten filtr ma doskonałą odpowiedź na domenę czasową, ale słabą odpowiedź na częstotliwość. Filtr MA wykonuje trzy ważne funkcje.1 Zajmuje M punktów wejściowych, oblicza średnią tych punktów M i wytwarza pojedynczy punkt wyjściowy 2 Z powodu obliczeń obliczeniowych filtr wprowadza określoną ilość opóźnień 3 Filtr działa jak filtr dolnoprzepustowy o słabych częstotliwościach ency domena odpowiedzi i dobrej odpowiedzi domeny. Matlab Code. Following kod matlab symuluje odpowiedź domeny czasu M-punkt Moving Średnia filtr, a także wykreśla częstotliwość odpowiedzi dla różnych długości filtra. Time Domena Response. Input do filtra MA.3 - point MA filter. Input to Moving average filter. Response 3-punktowego filtra średniej filtracji.51-punktowy filtr MA wyjściowy.101-punktowy filtr MA. Response 51-punktowego filtru średniego ruchu. Powiadomienie o 101-punktowej średniej ruchomej filter.501-point MA filter. Response 501 point Moving average filter. Na pierwszym wykresie mamy wejście, które przechodzi do średniej ruchomych filtrów Wejście jest hałaśliwe i naszym celem jest zmniejszenie hałasu Następny rysunek jest odpowiedź wyjściowa 3-punktowego filtru Moving Average Z rysunku wynika, że filtr 3-punktowy Moving Average nie dokonał wiele w filtrowaniu szumu Zwiększymy czubki filtru do 51 punktów i widzimy, że hałas na wyjściu zmniejszył się da lot, który jest przedstawiony na następnej figurze. Rozwiązanie odpowiedzi przechodzących średnich filtrów o różnych długościach. Zwiększymy kraniki dalej do 101 i 501 i możemy zauważyć, że nawet - chociaż hałas jest prawie zerowy, przejścia są stłumione drastycznie obserwować nachylenie po obu stronach sygnału i porównanie ich z idealnym przejściem na ceglany mur w naszym input. Frequency Response. From odpowiedzi częstotliwościowej można stwierdzić, że roll-off jest bardzo powolny i tłumienie pasma zatrzymania nie jest dobry Given to tłumienie pasma przerwania, oczywiście, średni ruchowy filtr nie może oddzielić jednej pasmo częstotliwości od innej Jak wiemy, że dobra wydajność w dziedzinie czasu powoduje słabą wydajność w dziedzinie częstotliwości i vice versa Krótko mówiąc, średnia ruchoma jest wyjątkowo dobre wygładzanie filtruje działanie w dziedzinie czasu, ale wyjątkowo niskim filtrem dolnoprzepustowym działanie w domenie częstotliwości. Zewnętrzne linki. Narządana książka. Numownik boczny. procesor_procesowy g Filtry cyfrowe. Filtry cyfrowe są badanymi systemami próbkowania Istotne jest, aby sygnały wejściowe i wyjściowe były reprezentowane przez próbki o równej odległości czasowej. Filtr FIR spełniający wymogi impulsowe nieskończenie impulsowe charakteryzuje się odpowiedzią czasową zależną tylko od określonej liczby ostatnich próbek sygnału wejściowego Innymi słowy, gdy sygnał wejściowy spadnie do zera, wyjście filtru zrobi to samo po określonej liczbie okresów próbkowania. Wyjście yk podaje liniowa kombinacja ostatnich próbek wejściowych xk i. Współczynniki bi dają wagę dla kombinacji Odpowiadają one również współczynnikom licznika funkcji transferu filtra z domeną. Poniższy rysunek przedstawia filtr FIR o kolejności N 1. Dla filtrów fazowych wartości współczynników są symetryczne wokół środkowej i opóźnienie linia może być złożona z powrotem wokół tego punktu środkowego, aby zmniejszyć liczbę multiplikacji. Funkcja transferu filtrów FIR tylko pocesses licznik Odpowiada temu, ll-zero filtrów. Filtry FIR zazwyczaj wymagają wysokich zamówień, w wielkości kilku setek Tak więc wybór tego rodzaju filtrów będzie wymagał dużej ilości sprzętu lub CPU Mimo to jeden z powodów wyboru implementacji filtra FIR jest zdolność aby osiągnąć liniową odpowiedź fazową, która może być konieczna w niektórych przypadkach Niemniej jednak projektant fiterów ma możliwość wyboru filtrów IIR o dobrej liniowości w paśmie pasma, takich jak filtry Bessel lub zaprojektowania filtru allpass w celu skorygowania fazy odpowiedź standardowego filtra IIR. Średnia średnia filtrów MA Edit. Moving Średnia modele MA są modelami procesów w form. MA jest alternatywną reprezentacją filtrów FIR. Average Filters Edit. A filtr obliczający średnią z ostatnich ostatnich próbek N signal. It jest najprostszą formą filtru FIR, przy czym wszystkie współczynniki są równe. Funkcja transferu średniego filtra jest podana przez funkcję transferu średniego filtra ma N równomiernie rozłożoną wartość zero s wzdłuż osi częstotliwości Jednak zero w DC jest maskowane przez biegun filtru W związku z tym występuje większy płat DC, który odpowiada za pasmo przepuszczania filtrów. Cascaded Combatator-Comb CIC Filtry Edit. A Cascaded integrator-filtr grzebieniowy CIC jest specjalną techniką wdrażania średnich filtrów umieszczonych w serii Umieszczenie średniej wielkości filtrów zwiększa pierwszy płytek w stosunku do wszystkich pozostałych płatów. Filtr CIC realizuje funkcję przenoszenia średnich filtrów N, z których każda oblicza średnią próbkę RM transferu są więc podawane przez filtry C. IC służą do decymacji liczby próbek sygnału o współczynnik R lub, innymi słowy, do ponownego próbkowania sygnału o niższej częstotliwości, odrzucając próbki R1 z R Współczynnik M wskazuje, ile sygnału z pierwszego płata jest wykorzystywane przez sygnał Liczba przeciętnych stopni filtracyjnych, N wskazuje jak bardzo tłumione są inne pasma częstotliwości, kosztem mniej płaskiej funkcji przenoszenia wokół DC. Struktura CIC pozwala aby wdrożyć cały system tylko z dodatkami i rejestrami, nie używając żadnych mnożników, które są chciwe pod względem hardware. Down próbkowanie przez współczynnik R pozwala zwiększyć rozdzielczość sygnału poprzez log 2 bitów RR. Canonical filters Edit. Canonical filters implementuje filtr funkcja przenoszenia z licznymi elementami opóźnieniami równymi kolejności filtra, jeden mnożnik na współczynnik licznika, jeden mnożnik na współczynnik mianownika i szereg adderów Podobnie jak w przypadku filtrów aktywnych struktura kanoniczna, tego rodzaju układy wykazały bardzo wrażliwe na wartości elementów a niewielka zmiana współczynników miała duży wpływ na funkcję transferu. Ponadto, projekt aktywnych filtrów przesunął się z filtrów kanonicznych na inne struktury, takie jak łańcuchy sekcji drugiego rzędu lub filtrów leapfrog. Druga kolejność sekwencji Edit. A second sekcja zamówienia często określana jako biquad realizuje funkcję transferu drugiego rzędu Funkcja transferu filtra może zostać podzielona na produkt wszystkich funkcji związanych z przenoszeniem do pary biegunów i ewentualnie pary zer. Jeśli kolejność funkcji przesyłania jest nieparzysta, to sekcja pierwszej kolejności musi zostać dodana do łańcucha. Ta sekcja jest związana z biegunem rzeczywistym i rzeczywistym zerem jeśli jest jedna forma bezpośrednia 1.direct-form 2.direct-form1 transposed. direct-form2 transponowana. Informacja bezpośrednia 2 transponowana na poniższy rysunek jest szczególnie interesująca pod względem wymaganego sprzętu, jak również sygnału i kwantyzacja współczynników. Wszystkie filtra leapfrogu Edit. Filter Structure Edit. Digital leapfrog filters bazują na symulacji analogowych filtrów aktywnego leapfrogu Zachęta do tego wyboru ma odziedziczyć się na doskonałych właściwościach czułości pasma pierwotnego obwodu drabinkowego. Filtr przeciwprzepięciowy lowpass może być zaimplementowany jako obwód cyfrowy, zastępując integratory analogowe akumulatorami. Wymiana integratorów analogowych na akumulatory odpowiada uproszczeniu Z-transfor m do z 1 s T, które są dwoma pierwszymi warunkami serii Taylor zexps T To przybliżenie jest wystarczająco dobre dla filtrów, w których częstotliwość próbkowania jest znacznie wyższa niż szerokość pasma sygnału. Funkcja Przeniesienie Edycja. Zawody przestrzeni stanu poprzedzającego filtru może być zapisany jako. Z tego zestawu równań można pisać matryce A, B, C, D. Jednak ta reprezentacja, narzędzia do przetwarzania sygnałów, takie jak Octave czy Matlab pozwalają wykreślić odpowiedź częstotliwościową filtra lub zbadać zerowe i w filtrach cyfrowych leapfrogu, względne wartości współczynników ustalają kształt funkcji transferowej Butterworth Chebyshev, podczas gdy ich amplitudy ustawiają częstotliwość odcięcia Dzielenie wszystkich współczynników przez współczynnik dwóch przesunięć częstotliwości odcięcia o jeden oktawę również współczynnik z dwóch. Szczególnym przypadkiem jest filtr zamówieniowy Buterworth 3, który ma stałe czasowe o względnych wartościach 1, 1 2 i 1 Dzięki temu filtr ten może być implementowany w sprzęcie bez jakichkolwiek multiplików er, ale przy użyciu przesunięć. Autoregressive Filters AR Edit. Autoregressive modele AR są modelami procesów w formularzu. W przypadku, gdy un jest wyjściem modelu, xn jest wejściem modelu, a un - m są poprzednimi przykładami modelu wyjściowego wartość Filtry te nazywane są autoregresywnymi, ponieważ wartości wyjściowe są obliczane na podstawie regresji poprzednich wartości wyjściowych Procesy AR można przedstawić za pomocą filtra wielobiegunowego. Filtry ARMA Edit. Autoregresywne Ruchome średnie filtry ARMA to kombinacje filtrów AR i MA Wyjście filtru jest podana jako liniowa kombinacja zarówno ważonych danych wejściowych, jak i ważonych próbek wyjściowych. Procesy ARM można uznać za cyfrowy filtr IIR z zarówno biegunami, jak i zerami. Filtry AR są preferowane w wielu przypadkach, ponieważ mogą być analizowane przy użyciu Równania Yule-Walkera Procesy MA i ARMA mogą być analizowane przez skomplikowane równania nieliniowe, które są trudne do zbadania i modelowania. Jeśli mamy proces AR z ciężarem c współczynniki aa wektora a, a - 1 wejście xn i wyjście yn możemy użyć równań yule-walkera Mówimy, że x 2 jest wariancją sygnału wejściowego Traktujemy sygnał danych wejściowych jako sygnał losowy, nawet jeśli jest to sygnał deterministyczny, ponieważ nie wiemy, jaka będzie wartość, dopóki nie otrzymamy tego Możemy wyznaczyć równania Yule-Walkera as. Where R jest macierzą korelacji krzywej wyjściowej procesu. A r jest macierzą autokorelacji z procesu output. Variance Edit. We może pokazać, że. Możemy wyrazić wariancję sygnału wejściowego as. Or, rozszerzając i zastępując w dla r 0 możemy odnieść wariancję wyjściową procesu do wariancji wejściowej. gd, w grpdelay b, a zwraca odpowiedź opóźnienia grupy, gd filtru dyskretnego określonego przez wektory wejściowe, b i a Wektory wejściowe są współczynnikami licznika, b i mianownikiem, wielomianów w z -1 Z-transformacja filtra dyskretnego czasu wynosi. H z B z A z 0 N 1 bl 1 zll 0 M 1 al 1 z l. Odpowiedź opóźnienia grupy filtrów jest oceniana w 512 równomiernie rozmieszczonych punktach w przedziale 0, koło jednostkowe Punkty oceny na okręgu jednostkowym są zwracane w w. b, a, n zwraca odpowiedź opóźnienia grupowego filtru dyskretnego w n równomiernie rozmieszczonych punktach na okręgu jednostkowym w przedziale 0, n jest dodatnią liczbą całkowitą Aby uzyskać najlepsze wyniki, należy ustawić n na wartość większą niż kolejność filtrów. g d, w grpdelay sos, n zwraca odpowiedź opóźnienia grupowego dla matrycy sekwencji drugiego rzędu, sos sos jest matrycą K - by-6, gdzie liczba sekcji, K musi być większa lub równa 2 Jeśli liczba sekcje są mniejsze od 2, grpdelay uważa, że wejście jest wektorem licznika, b Każdy wiersz sos odpowiada współczynnikom drugiego rzędu filtra biquadowego I i rząd macierzy sos odpowiada bi 1 bi 2 bi 3 ai 1 ai2 ai 3. gd, w grpdelay d, n zwraca odpowiedź grupy na opóźnienie dla filtra cyfrowego, d Użyj designfilt do wygenerowania d na podstawie specyfikacji odpowiedzi na częstotliwość. gd, f grpdelay n, fs określa dodatnią częstotliwość próbkowania fs w hertze Zwraca wektor długości, f zawierający punkty częstotliwości w hertze, w których jest określona odpowiedź opóźnienia grupowego f zawiera n punktów od 0 do fs 2. gd, w grpdelay n, całość i gd, f grpdelay n, całość, fs użyj punktów n wokół całego okręgu jednostki od 0 do 2 lub od 0 do fs. gd grpdelay w i gd grpdelay f, fs zwraca odpowiedź grupy opóźnionej oszacowaną na częstotliwość kątowa w próbce radianowej lub w fw jednostkach czasu cyklu, gdzie fs jest częstotliwością próbkowania w i f są wektory z co najmniej dwoma elementami. grpdelay bez argumentów wyjściowych generuje odpowiedź opóźnienia grupowego względem częstotliwości. grpdelay działa dla zarówno rzeczywistych, jak i złożonych filtrów. Uwaga Jeśli wejście do grpdelay jest jednorazowe, opóźnienie grupy jest obliczane za pomocą arytmetyki o pojedynczej precyzji Wyjście, gd to pojedyncza precyzja. Wybierz kraj.
No comments:
Post a Comment