Filtre Tasarım Prosedürü – Ödev Hazırlatma – Proje Yaptırma – Tez Yaptırma Fiyatları – Sunum Örnekleri – Ücretli Ödev Yaptırma – Ödev Yaptırma Ücretleri
Dar Bant Yüksek Geçişli FIR Filtrelerinin Tasarımı İçin Basit Yöntemler
Dijital sinyal işleme (DSP), “son otuz yılda patlayıcı bir büyüme gören” bir mühendislik alanıdır. Hızlı gelişimi, dijital bilgisayar teknolojisindeki ve entegre devre imalatındaki önemli ilerlemelerin bir sonucudur. “Dijital sistemlerin analog sistemlere göre başlıca avantajlarının yüksek güvenilirlik, sistemin özelliklerini değiştirmeye uygunluk ve düşük maliyet olduğunu” belirtin.
Ana DSP işlemi dijital sinyal filtrelemedir, yani bir giriş dijital sinyalinin özelliklerinin daha arzu edilen özelliklere sahip bir çıkış dijital sinyaline dönüştürülmesidir. Bu görevi yerine getiren sistemlere dijital filtreler denir. Dijital filtrelerin uygulamaları, gürültünün veya girişimin ortadan kaldırılmasını, belirli frekans bileşenlerinin geçirilmesini ve diğerlerinin reddedilmesini, sinyal spektrumunun şekillendirilmesini vb. içerir.
Dijital filtreler, sonlu dürtü yanıtı (FIR) ve sonsuz dürtü yanıtı (IIR) filtrelerine ayrılır. FIR dijital filtreleri, lineer faz, kararlılık ve limit döngüsünün olmaması gibi çekici özelliklerinden dolayı genellikle IIR filtrelerine göre tercih edilir.
FIR filtrelerinin ana dezavantajı, eşdeğer büyüklük yanıtına sahip IIR filtrelerine kıyasla daha yüksek derecede hesaplama karmaşıklığı içermeleridir. Geçmiş yıllarda, FIR filtrelerinin karmaşıklığını azaltmak için birçok tasarım yöntemi önerilmiştir.
Yüksek geçişli (HP) doğrusal fazlı dar bant filtreleri düşünüyoruz. Sayısal filtrelemede en zor problemlerden birinin dar bant filtrelerin uygulanması olduğu iyi bilinmektedir. Zorluk, bu tür filtrelerin büyük miktarda hesaplama içeren yüksek dereceli bir tasarım gerektirmesi ve bunların uygulanmasını zorlaştırması gerçeğinde yatmaktadır.
Karşılık gelen alçak geçiren (LP) filtreye dayalı, yüksek geçiren lineer fazlı dar bant dijital filtrelerin verimli bir tasarımını öneriyoruz. Bu tasarımda enterpolasyonlu FIR (IFIR) yapısını ve keskinleştirme özyinelemeli çalışan toplam (RRS) filtresini kullanıyoruz.
Bir sonraki bölümde, düşük geçişin yüksek geçiş filtresine dönüşümünü açıklıyoruz, ardından bir IFIR yapısı, RRS filtresi ve keskinleştirme tekniğinin açıklamaları geliyor. Son olarak, tasarım prosedürünü bir örnekle birlikte sunuyoruz.
LP’nin HP Filtresine Dönüşümü
Kaba kuvvetle yüksek geçiren bir filtre tasarlamak yerine, onu alçak geçiren bir filtreye dönüştürebiliriz. Yüksek geçiş filtresi ωp ve ωs’nin istenen kesme frekanslarını, karşılık gelen düşük geçiş özellikleriyle aşağıdaki gibi değiştiriyoruz.
Bu özellikler göz önüne alındığında, düşük geçişli bir FIR filtresi tasarlanabilir. Bu yardımcı düşük geçişli filtreden, istenen yüksek geçişli filtre, basitçe diğer her darbe tepki katsayısının işareti değiştirilerek hesaplanabilir.
FIR Yapısı
Önerilen enterpolasyonlu sonlu darbe yanıtı yapısı, yüksek dereceli astar fazlı LP FIR filtresinin verimli bir şekilde gerçekleştirilmesidir. Bir adet yüksek dereceli astar fazlı filtre H(z) tasarlamak yerine, iki adet daha düşük dereceli astar fazlı LP filtre hesaplanır. Bunlardan biri şekillendirme veya model filtresi G(z) olarak adlandırılır ve diğeri enterpolasyon filtresi I(z)’dir.
Orijinal filtre H(z)’nin spesifikasyonlarının: geçiş bandı kenarı ωp, durdurma bandı kenarı ωs, geçiş bandı dalgalanması R ve minimum durdurma bandı zayıflaması A olduğunu varsayalım. LP filtresi G(z)’nin pS spesifikasyonu daha sonra aşağıdaki gibi ifade edilebilir.
Burada M enterpolasyon faktörüdür ve üst indeks G, G(z) filtresini temsil eder. Genişletilmiş filtre G(zM), G(z) filtresindeki her z–1 gecikmesinin z–M ile değiştirilmesiyle elde edilir.
Zaman alanında bu, G(z)’nin dürtü yanıtının iki ardışık örneği arasına M-1 sıfırları eklemeye eşdeğerdir. G(z) filtresinin genişletilmesi, ortadan kaldırılması gereken [0, 2π] aralığında M-1 görüntüleri sunar. Filtre enterpolatörü I(z) bu nedenle gereklidir. Genel alçak geçiren IFIR yapısı verilmiştir.
Yüksek geçiren filtre tasarımı enterpolasyon faktörünün paritesine bağlıdır. Hatta M için yüksek frekansta bir görüntü vardır. Orijinal spektrumla birlikte diğer tüm görüntüler ortadan kaldırılırsa, yüksek geçiren filtre ortaya çıkar. Bu nedenle enterpolasyon filtresi aşağıdaki özelliklere sahip yüksek geçişli bir filtredir.
Chebyshev filtresi nedir
Dijital filtre tasarımı
Fır filtre Nedir
FIR filtre tasarımı MATLAB
Aktif filtre Tasarımı
Sayısal filtreler
Alçak geçiren filtre tasarımı
MATLAB filtre tasarımı
RRS Filtresini Bileme
Geliştirilmiş RRS özellikleri, önerilen bir filtrenin tepkisini keskinleştirmek için bir tekniğe dayanmaktadır. Bu teknik, orijinal filtrenin birden fazla kopyasını kullanarak bir RRS filtresinin hem geçiş bandını hem de durdurma bandını geliştirir. En basit keskinleştirilmiş RRS filtresi büyüklük karakteristiği HshRRS (ω), orijinal RRS filtresi ile şu şekilde ilişkilidir.
Keskinleştirme RRS filtresi, her iki geçişi de geliştirdi, bant ve stop-band özellikleri, RRS filtresininkilere göre, gösterildiği gibi bir IFIR yapısında enterpolatör için iyi bir adaydır. Karşılık gelen blok şeması gösterilmektedir.
Aşağıdaki bölümde, yapıya dayalı tasarım prosedürünü ana hatlarıyla açıklıyoruz ve bir örnekle açıklıyoruz.
Filtre Tasarım Prosedürü
M’nin çift mi yoksa tek mi olduğuna bağlı olarak iki durumu ele alıyoruz. Aşağıdaki yedi adımlı prosedür, M bir çift sayı olduğunda keskinleştirici bir HP IFIR filtresi tasarlamak için kullanılabilir:
1. Yüksek geçiş özelliklerini düşük geçiş özelliklerine dönüştürün.
2. M değerini seçin.
3. Alçak geçiren filtre G(z)’yi tasarlayın.
4. Filtreyi G (z) M kez genişletin.
5. K değerini seçin ve düşük geçişli RRS filtresini tasarlayın. Düşük geçişli RRS filtresini yüksek geçişli bir filtreye dönüştürün ve karşılık gelen keskinleştirici HP RRS filtresini tasarlayın.
6. Genişletilmiş filtre G (zM) ve bileme yüksek geçişli RRS filtresini basamaklandırın.
7. Ortaya çıkan filtrenin spesifikasyonunun karşılanıp karşılanmadığını kontrol edin. Değilse, M ve K için farklı değerler seçin ve tasarımı tekrarlayın.
Enterpolasyon faktörü M tek bir sayıysa, IFIR yapısındaki her iki filtrenin de (şekillendirme filtresi ve enterpolasyon filtresi) yüksek geçişli filtrelere dönüştürülmesi gerekir. Tasarımın ayrıntılı açıklaması aşağıdaki adımlarda sunulmaktadır:
1. Yüksek geçiş özelliklerini düşük geçiş özelliklerine dönüştürün.
2. M değerini seçin.
3. Alçak geçiren filtre G(z)’yi tasarlayın.
4. Filtreyi G (z) M kez genişletin.
5. Genişletilmiş filtreyi yüksek geçiren filtreye dönüştürün.
6. K değerini seçin ve LP RRS filtresini tasarlayın. Bir HP RRS filtresine ve bir tasarım HP keskinleştirme RRS filtresine dönüştürün.
7. Genişletilmiş filtre G (zM) ve keskinleştirme yüksek geçişli RRS filtresini basamaklandırın.
8. Ortaya çıkan filtrenin spesifikasyonunun karşılanıp karşılanmadığını kontrol edin. Değilse, M ve K için farklı değerler seçin ve tasarımı tekrarlayın.
Aktif filtre Tasarımı Alçak geçiren filtre tasarımı Chebyshev filtresi nedir Dijital filtre tasarımı FIR filtre tasarımı MATLAB Fır filtre Nedir MATLAB filtre tasarımı Sayısal filtreler