Đồ Án Thiết kế bộ lọc thông thấp theo cấu trúc IIR sử dụng bộ lọc ELLIPTIC và phương pháp biến đổi bất biế

Bài toán thiết kế :


Thiết kế bộ lọc thông thấp theo cấu trúc IIR sử dụng bộ lọc ELLIPTIC và phương
pháp biến đổi bất biến xung.


2. Phương pháp thiết kế :
Các bước thiết kế.
Bước 1: Chỉ định các chỉ tiêu của bộ lọc số :
- Tần số dải thông wp
- tần số dải chắn ws
- Độ gợn sóng dải thông Rp
- Độ suy hao dải chắn As
và tham số T.
Bước 2: Chiếu các tần số cắt wp và ws từ miền tần số số lên miền tần số

tương tự  p và

s .

Bước 3: Thiết kế bộ lọc thông thấp tương tự có hàm truyền Ha(s) thỏa mãn các chỉ tiêu tương tự trên các điểm Ωp, Ωs.
Bước 4: Biến đổi bộ lọc thông thấp tương tự Ha(s) thành bộ lọc thông thấp
số HLP(Z) theo phép biến đổi bất biến xung.
Bước 5: Chuyển đổi tần số để đạt được bộ lọc số mong muốn
H(z) = HLP(Z) Z 1  G(z 1 )
2.1. Giới thiệu chung :
Bộ lọc IIR có đáp ứng xung vô hạn , vì vậy chúng có thể khớp với các bộ lọc analog , mà nói chung đều có đáp ứng xung dài vô hạn. Kỹ thuật cơ bản để thiết kế lọc IIR là biến đổi các bộ lọc analog điển hình (well-known) thành các bộ lọc digital sử dụng các ánh xạ giá trị-phức. Sự thuận tiện của kỹ thuật này là ở chỗ có sẵn các bảng thiết kế lọc analog (AFD) và các ánh xạ được mở rộng trong thư viện. Các kỹ thuật cơ bản được gọi là các phép biến đổi lọc A/D.
Tuy nhiên, các bảng AFD chỉ dùng cho các bộ lọc thông thấp. Trong khi ta cần
thiết kế các bộ lọc chọn tần khác (thông cao, thông dải, chắn dải, v.v )
Cần áp dụng các phép biến đổi băng tần đối với các bộ lọc thông thấp. Các phép biến đổi này cũng được gọi là ánh xạ giỏ tr?-ph?c, và chỳng cung cú s?n trong thu vi?n.
Để thiết kế mạch lọc số mong muốn từ các mạch lọc tương tự , có hai kỹ thuật
được áp dụng:
1. Biến đổi mạch lọc tương tự thông thấp đã được chuẩn hóa thành một mạch lọc tương tự khác chưa chuẩn hóa rồi sau đó số hóa mạch lọc tương tự này để trở thành một mạch lọc số mong muốn.
2. Anh xạ mạch lọc thông thấp tương tự từ mặt phẳng -s sang mặt phẳng -z và sau đó áp phép biến đổi dải tần để tạo thành mạch lọc số mong muốn; Trong đó phép biến đổi là công cụ chủ chốt. Cả hai kỹ thuật trên được mô tả trên sơ đồ sau đây: