WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 | 2 ||

Рис. 12. Структурная схема комплексного аналитического фильтра при обработке вещественного сигнала

Рис. 13. Комплексный фильтр без операции умножения третьего порядка.

Частотная характеристика ветвей идеального аналитического фильтра и обладает следующим свойством – модули частотной характеристики ветвей равны, а фазы отличаются на. Это позволяет оценивать качества комплексного фильтра с помощью показателей неаналитичности

,.

В главе проводится исследование аналитических свойств комплексных фильтров разных классов (на базе исходных ФНЧ с БИХ, КИХ, однородных ФНЧ). Рассчитаны зависимости показателей неаналитичности фильтров разных классов от частоты, которые могут использоваться для выбора комплексного фильтра для применения в практических задачах. На основе исследования класса комплексных фильтров без операции умножения предложена эффективная схема комплексного фильтра третьего порядка для применения в системах передачи информации (Рис. 13 – Рис. 15). Комплексный фильтр такого вида позволяет получить квадратурные компоненты входного сигнала, осуществляя одновременно фильтрацию отрицательных частот, необходимую для дальнейшего понижения частоты дискретизации в два раза. Для реализации фильтра необходимо всего лишь четыре ячейки памяти, две операции суммирования и две операции вычитания.

Рис. 14. Модуль частотной характеристики комплексного фильтра без операции умножения третьего порядка.

Рис. 15. Разность фаз последовательностей на выходе вещественной и мнимой ветвей фильтра комплексного фильтра без операции умножения третьего порядка.

Выявлено, что комплексные фильтры без операции умножения обладают специфической зависимостью показателей неаналитичности и от числа отсчетов N и числа звеньев n (Табл. 1).

Табл. 1. Зависимость показателей неаналитичности и от числа отсчетов N и числа звеньев n

число каскадов нечетно

число каскадов четно

число отсчетов N четно

0

0

= 0

число отсчетов N нечетно

0

= 0

0

= 0

Также в главе предложена структурная схема комплексного фильтра-дециматора (Рис. 16), построенного на основе комплексного фильтра без операции умножения. В структуре фильтра присутствуют три секции: комплексный фильтр без операции умножения Bn, определяющий аналитические свойства всей структуры, каскадное интегрирующее звено In и каскадное звено Сn. Структура комплексного фильтра-дециматора позволяет формировать квадратурные компоненты вещественного сигнала и обеспечивать частотную избирательность, необходимую для понижения частоты дискретизации без спектральных искажений.

По результатам исследования в главе сделаны выводы:

Рис. 16. Структурная схема комплексного фильтра-дециматора: структурная схема всего фильтра (а) и структура его составных частей In (б) и Cn (в).

  • Показатели неаналитичности комплексных цифровых фильтров с БИХ, в полосе пропускания убывают с ростом порядка фильтра. При порядках фильтра 4–6 удается получить малые погрешности по амплитуде и фазе;
  • Комплексные КИХ-ФНЧ с импульсной характеристикой, сглаженной оконными функциями, обладают высокими аналитическими свойствами. При использовании окна Бартлета фазовый показатель неаналитичности точно равен нулю в полосе пропускания фильтра. Выявлена взаимосвязь между амплитудным показателем неаналитичности и фазовым показателем ;
  • Комплексных фильтры без операции умножения обладают специфической зависимостью показателей неаналитичности и от числа отсчетов N и числа звеньев n (Табл. 1);
  • На основе комплексных ФНЧ без операции умножения можно получить эффективные фильтры для использования в практических задачах цифровой обработки сигналов, в том числе и комплексные фильтры-дециматоры.

В заключении сформулированы основные результаты диссертационной работы, а именно:

1. Предложена структурная схема приемного устройства и эффективный цифровой алгоритм обработки многочастотного коммуникационного сигнала, подходящие для реализации на вычислительно-слабой элементной базе (микроконтроллеры с функциями цифровой обработки сигналов) с использованием пассивных компонентов;

2. Разработана программа для исследования и анализа работы приемного устройства, позволяющая оценить защищенность приемного устройства для передачи данных по электрической сети от шумов и помех различных классов;

3. Разработана инженерная методика расчета пассивных реактивных цепей согласования на основе квази-баттервортовской аппроксимации без потерь, обладающих полосовой частотной избирательностью, предназначенных для применения в устройствах передачи данных по электрической сети;

4. Исследованы различные классы комплексных цифровых фильтров, обладающих свойством формировать на выходе последовательности, близкие по свойствам к аналитическим, и на основе данного исследования предложена структура эффективного комплексного цифрового фильтра для использования в устройствах передачи данных по электрической сети на базе недорогой элементной базы;

5. Внедрение разработанных методик и алгоритмов позволило снизить себестоимость в комплексе с улучшением других характеристик коммуникационного устройства.

В приложении к диссертации приведен краткий обзор основных стандартов, устанавливающих нормы в области передачи информации по электрической сети.

ОПУБЛИКОВАННЫЕ РАБОТЫ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Киреев К.А. Проектирование широкополосных цепей для систем передачи цифровой информации по электрической сети // Вестник МЭИ. 2007. №2. С. 117123.

2. Киреев К.А. Проектирование аналитических цифровых фильтров с бесконечной импульсной характеристикой // Радиоэлектроника, электротехника и энергетика: Тез. докл. 9 Междунар. НТК студентов и аспирантов. – М., МЭИ, 2003. – С. 47­–48.

3. Киреев К.А. Проектирование аналитических цифровых фильтров с конечной импульсной характеристикой // Радиоэлектроника, электротехника и энергетика: Тез. докл. 9 Междунар. НТК студентов и аспирантов. – М., МЭИ, 2003. – С. 48–49.

4. Киреев К.А. Фильтрующие преобразователи Гильберта без операции умножения // Радиоэлектроника, электротехника и энергетика: Тез. докл. 9 Междунар. НТК студентов и аспирантов. – М., МЭИ, 2003. – С. 53.

5. Киреев К.А. Проектирование широкополосных цепей согласования в задачах передачи цифровой информации по электрической сети // Радиоэлектроника, электротехника и энергетика: Тез. докл. 12 Междунар. НТК студентов и аспирантов. – М., МЭИ, 2006. – С.76-77.

6. Киреев К.А. Приемник мультичастотного фазоманипулированного сигнала для систем передачи информации по силовой электрической сети // Радиоэлектроника, электротехника и энергетика: Тез. докл. 12 Междунар. НТК студентов и аспирантов. – М., МЭИ, 2006. – С.77-78.

7. Киреев К.А. Аналитический фильтр третьего порядка без операции умножения для использования в системах приема коммуникационного сигнала MPSK, DMPSK и QAM // Радиоэлектроника, электротехника и энергетика: Тез. докл. 12 Междунар. НТК студентов и аспирантов. – М., МЭИ, 2006. – С.78-79.

8. Гребенко Ю.А., Киреев К.А. Комплексные цифровые фильтры без операции умножения // Радиотехнические тетради. – 2004. – №29. – С. 26-29.

9. Киреев К.А. Приемник мультичастотного фазоманипулированного сигнала для систем передачи информации по силовой электрической сети // Тр. РНТОРЭС им. А.С. Попова. / Научная сессия, посвященная Дню Радио. – 2006. – Вып. LXI. – C. 225-227.

10. Киреев К.А. Проектирование широкополосных цепей согласования в задачах передачи цифровой информации по силовой электрической сети. // Тр. РНТОРЭС им. А.С. Попова. / Научная сессия, посвященная Дню Радио. – 2006. – Вып. LXI. – C. 228-229.

11. Киреев К.А. Приемник многочастотного фазоманипулированного сигнала для систем передачи информации по силовой электрической сети // Радиотехнические тетради. – 2006. – № 33. С. 66-68.

Pages:     | 1 | 2 ||






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»