Исследование фильтров низкой частоты (ФНЧ) с применением теории нечетких множеств на различные виды шумов
Исследование сигнала в фильтрах низкой частоты (ФНЧ) при различных видах шумов. Алгоритм ФНЧ с применением теории нечетких множеств. Характеристики адаптивного цифрового фильтра с данным алгоритмом. Описание сигнала с наложением белого гауссовского шума.
| Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 08.06.2018 |
| Размер файла | 721,7 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Исследование ФНЧ с применением теории нечетких множеств на различные виды шумов
Дусюпова Мархабат Талгатовна
Титов Д.А.
М.Т. Дусюпова
Ранее известный фильтр низких частот [1] был применен для обработки сигналов различных типов.
Алгоритм ФНЧ с применением теории нечетких множеств:
где (xn-k) - функция принадлежности разности отсчетов, (хn - хn-k ).
Структурная схема фильтра имеет вид:
Адаптивный цифровой фильтр с данным алгоритмом обладает следующими характеристиками (при частоте дискретизации сигнала 250 Гц и N=4):
Тип фильтра: ФНЧ;
Ширина полосы пропускания, Гц: 7, 5 - 30, 0;
Граница полосы задержания, Гц: 17, 5 - 35, 0;
Неравномерность в полосе пропускания, дБ: 0, 5; Затухание в полосе задержания, дБ: не менее 12, 0 Исследование.
В первом случае был взят фрагмент оцифрованной реальной кардиограммы с добавлением белого гауссовского шума, затем сигнал был пропущен через ФНЧ. Результат наложения белого гауссовского шума на фрагмент кардиограммы представлен на рисунке 2.
Рисунок 2 - Сигнал с наложением белого гауссовского шума
Далее представим результат на выходе ФНЧ с наложением райссовского шума на фрагмент кардиограммы.
Рисунок 3 - Сигнал с наложением райсовского шума
Рисунок 4 показывает результат наложения релеевского шума на фрагмент кардиограммы.
Рисунок 4 - Сигнал с наложением релеевского шума
На рисунке 5 представлен график зависимости фильтрации сигналов от соотношения сигнал/шум на входе фильтра (q - мощность сигнала, вх2 - мощность шума). Цифрой 1 обозначен график соотношения сигнала с гауссовским шумом, 2 - с райссовским шумом, 3 - с релеевским шумом.
Рисунок 5 - соотношения сигнал на шум
Отчетливо видно что при гауссовском шуме ФНЧ хорошо подавляет и восстанавливает исходный сигнал, Средний квадрат ошибки фильтрации видно при соотношении сигнал/шум не превышающем 10-12 дБ. При постоянном соотношении сигнал/шум снижение СКО фильтрации достигает 25%.
фильтр низкий частота цифровой
Литература
1. Титов Д.А Алгоритмы цифровой фильтрации сигналов, построенные на базе теории нечетких множеств. Омск-2007.
2. Бычков, Е.Д. Цифровой фильтр на основе теории нечетких множеств с адаптивно изменяющейся функцией принадлежности/ Ю.М. Вешкурцев, Е.Д. Бычков, Д.А. Титов// Изв. вузов России. Радиоэлектроника. - 2007.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Расчет спектрально-корреляционных характеристик сигнала и шума на входе усилителя промежуточной частоты (УПЧ). Анализ прохождения аддитивной смеси сигнала и шума через УПЧ, частотный детектор и усилитель низкой частоты. Закон распределения частоты.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 22.03.2015Синусоидальное немодулированное колебание и белый шум в типовых каскадах радиоканала, состоящего из резонансного усилителя промежуточной частоты, частотного детектора и усилителя низкой частоты. Особенности преобразований аддитивной смеси сигнала и шума.
курсовая работа [851,1 K], добавлен 15.03.2015Методы измерения параметров и характеристик усилителей низкой частоты. Изменение входного сигнала в заданных пределах, частоты генератора. Выходное напряжение при закороченном и включенном сопротивлении на входе усилителя. Входная емкость усилителя.
лабораторная работа [21,8 K], добавлен 19.12.2014Исследование влияния на ошибки квантования, спектры квантованного сигнала и ошибки выбора величины динамического диапазона. Исследование влияния соотношения частоты сигнала и частоты дискретизации АЦП. Режим усечения и округления результатов квантования.
лабораторная работа [195,9 K], добавлен 17.10.2011Звуковоспроизводящая и радиотранслирующая аппаратура. Применение двухканального усилителя низкой частоты. Аналоговая обработка сигнала. Коэффициент нелинейных искажений. Пиковое значение выходного тока. Удвоение выходной мощности на той же нагрузке.
курсовая работа [1016,1 K], добавлен 09.02.2013Структурная схема цифрового фильтра. Расчет устойчивости, построение графиков. Виды свертки дискретных сигналов. Определение выходного сигнала в частотной области с помощью алгоритма "бабочка". Схема шумовой модели фильтра, мощность собственных шумов.
курсовая работа [641,3 K], добавлен 15.10.2013Основные параметры усилителей низкой частоты. Усилитель электрических сигналов - устройство, обеспечивающее увеличение амплитуды тока и напряжения. Дифференциальный коэффициент усиления. Особенности схемотехники интегральных усилителей низкой частоты.
лекция [621,3 K], добавлен 29.11.2010Моделирование пассивных фильтров низкой частоты: однозвенных и двухзвенных. Пассивные и активные высокочастотные фильтры. Параметры элементов трехконтурного режекторного фильтра. Описание полосового фильтра активного типа. Электрическая схема фильтра.
лабораторная работа [1,1 M], добавлен 29.11.2010Разработка радиотехнической системы детектирования многопозиционного цифрового кода Баркера на фоне гауссовского шума. Формирование фазово-манипулируемого сигнала и принцип его согласованной фильтрации. Разработка радиотехнических систем в среде OrCAD.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 18.02.2011Расчет мощности сигнала на входе усилителя низкой частоты, значения коллекторного тока оконечных транзисторов, емкости разделительного конденсатора, сопротивления резистора, напряжения на входе усилителя. Разработка и анализ принципиальной схемы.
курсовая работа [111,1 K], добавлен 13.02.2015Алгоритм расчета фильтра во временной и частотной областях при помощи быстрого дискретного преобразования Фурье (БПФ) и обратного быстрого преобразования Фурье (ОБПФ). Расчет выходного сигнала и мощности собственных шумов синтезируемого фильтра.
курсовая работа [679,2 K], добавлен 26.12.2011Характеристики суммарного процесса на входе и на выходе амплитудного детектора. Амплитудно-частотная характеристика усилителя промежуточной частоты. Спектральная плотность сигнала. Корреляционная функция сигнала. Время корреляции огибающей шума.
курсовая работа [314,9 K], добавлен 09.12.2015Выбор частоты дискретизации первичного сигнала и типа линейного кода сигнала ЦСП. Расчет количества разрядов в кодовом слове. Расчет защищенности от шумов квантования для широкополосного и узкополосного сигнала. Структурная схема линейного регенератора.
курсовая работа [2,0 M], добавлен 05.01.2013Понятие и назначение усилителя низкой частоты. Разработка и расчет принципиальной схемы. Проектирование усилителя низкой частоты, состоящего из двух каскадов и RC-цепочки связи. Анализ работы схемы при помощи программы Electronics Workbench Version 5.12.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 27.08.2010Структурная схема микропроцессорного устройства для определения частоты сигнала. Выбор микроконтроллера, описание алгоритма нахождения частоты. Алгоритм работы программы управления микропроцессорным устройством. Программа работы микропроцессора.
курсовая работа [605,7 K], добавлен 24.11.2014Расчёт параметров усилителя низкой частоты на биполярном транзисторе. Схема транзисторного усилителя низкой частоты. Выбор биполярного транзистора, расчет элементов схемы. Аналитический расчёт параметров усилительного каскада на полевом транзисторе.
курсовая работа [381,5 K], добавлен 03.12.2010Понятие фильтра-прототипа как фильтра низкой частоты с нормированной по частоте и амплитуде амплитудно-частотной характеристики. Определение основных параметров данного устройства. Функции преобразования математических моделей в программе MatLab.
реферат [225,7 K], добавлен 21.08.2015Исследование принципа действия и устройства коаксиального фильтра СВЧ диапазона. Построение амплитудно-частотной характеристики в заданном диапазоне частот. Проведение снятия зависимости амплитуды напряжения от частоты сигнала при отключенном фильтре.
лабораторная работа [16,8 K], добавлен 28.10.2013Многоканальная связь; методы образования каналов тональной частоты. Проектирование канала низкой частоты, расчёт дифференциальных усилителей и распределение их по участку, подбор каналообразующего оборудования двухпроводной двухполосной системы передачи.
курсовая работа [478,7 K], добавлен 19.06.2012Построение графиков амплитудного и фазового спектров периодического сигнала. Расчет рекурсивного цифрового фильтра, цифрового спектра сигнала с помощью дискретного преобразования Фурье. Оценка спектральной плотности мощности входного и выходного сигнала.
контрольная работа [434,7 K], добавлен 10.05.2013
