ть рівнів квантування. На першому етапі перетворення формується послідовність вибірок Ni = u (ti). При рівномірній дискретизації інтервал дискретизації (тактовий інтервал) постійний. Для точного відновлення аналогового сігналаu (t) по послідовності його дискретних значень Ni, необхідно, щоб спектр цього сигналу був обмежений певною частотою fmax і щоб частота дискретизації fд = 1 Т Ві 2fmax. Тому зазвичай на вході АЦП включають смуговий фільтр з верхньою частотою зрізу fc = fд 2. На другому етапі відбувається квантування вибірок, тобто кожна вибірка представляється числом x (nT), що містить b двійкових розрядів, кожна вибірка округлюється до найближчого рівня квантування. Отже відлік буде представлений наближено.
Кількість рівнів квантування визначається розрядністю кодових слів. Чим більше розрядність кодових слів, тим більше число рівнів квантування і тим точніше буде представлений відлік. p align="justify"> Відстань між рівнями квантування дорівнює кроку квантування D = 2-b. (n) - похибка квантування, яка визначається різницею між істинним числом і найближчим рівнем квантування: (n) ВЈ D 2 - при округленні кодових слів (n) ВЈ D - при усіканні кодових слів
Похибки квантування є причиною появи шумів квантування на виході ЦФ. Джерелами шумів квантування є АЦП і помножувачі. p align="justify"> Поряд з помилками квантування існують помилки, обумовлені технологічними та експлуатаційними відхиленнями характеристик, а так само похибки, зумовлені інерційністю АЦП і зміною вхідного сигналу в процесі перетворення.
Розрахуємо шуми квантування. Розрахунок проводиться за шумовий моделі, яку будують по вихідної ланцюга (рис.7):
В
рис.7
e 0 (n) - шум від АЦП (обумовлений квантуванням вхідного сигналу)
e 1-7 (n) - шуми від кожного помножувача (обумовлені квантуванням коефіцієнтів умножителей)
Енергія шуму на виході ЦФ при округленні (воно вигідніше, ніж усічення, тому що шум менше) визначається виразом:
В
за умови, що розрядність умножителей однакова.
У нашому випадку використовуємо формулу для розрахунку усередненої енергії шуму. Так як розрахунок шуму за умовою найгіршого випадку призводить до завищення рівня розрахункового шуму по відношенню до реального. p> Формула справедлива, за умови відсутності кореляції між джерелами шуму. Так як кореляція відсутня, то розрахункова формула дає результат близький до реального. - Імпульсна характеристика ЦФ-імпульсна характеристика ділянки дискретної ланцюга від виходу джерела шуму до виходу ланцюга
Визначимо відліки імпульсних характеристик hi (nT) і h0 (nT) за допомогою передавальних функцій Hi (z) іH0 (z). (nT) = {0,982; 0,515; 0,509; -0,422; -0,186; -0,1099 ; 0,3410; -0,0468.}
В В
Визначимо відліки h1-7методом ділення чисельника на знаменник. Це ще один спосіб знаходження імпульсної характеристики. br/>В В В В
. РЕАЛІЗАЦІЯ ЗАДАНОЇ передавальної характеристики H (z) НА сигнальні процесори 1813ВЕ1
Мікросхема 1813ВЕ1 являє собою однокристальну програмовану мікро - ЕОМ з аналоговими пристроями введення виводу, призначену для цифрової обробки сигналів у реальному масштабі часу. Набір команд мікро - ЕОМ у поєднанні з високою точністю (25 двійкових розрядів) роботи АЛУ дозволяє будувати на її основі складні системи цифрової обробки сигналів. p align="justify"> Необхідно реалізувати на ВМ 1813ВЕ1 цифровий фільтр третього порядку, передавальна функція якого має вигляд:
В
Перейдемо до різницевого рівняння:
В
Введемо позначення: Y0 = y (nT)
X1 = x (nT) = x (nT - T) = x (nT - 2T) = x (nT - 3T) = y (nT - T) = y (nT - 2T) = y (nT - 3T )
Для зменшення часу при виконанні операцій множень, уявімо коефіцієнти в наступному вигляді:
, 982 В»20 - 2-6
, 027 В»20
, 984 В»20 - 2-6
, 521 В»2-1 + 2-6 + 2-8
, 521 В»2-1 + 2-6 + 2-8
, 2099 В»2-2 - 2-5
, 5799 В»2-1 + 2-4
У цьому випадку, для того, щоб помножити X (kT) на відповідний коефіцієнт (0,02929), досить зробити зрушення вправо X (kT) на 8 і на 10 розрядів. Отримані величини відняти один з одного, тобто
, 02929X (kT) = X * 2-8 - X * 2-10
У таблиці 4 наведена програма реалізації фільтра.
Таблиця 4
№ п/пКОП цифро-войКод опе-ранда ВКод опе-ранда АКод.масшт. УстройстваКОП аналоговыйКомментарии1LDAY2Y1R00IN (0) Y2 = Y1 У аналогової частини здійснюється введення сигналу по
