Podręcznik
7. Filtry cyfrowe
7.7. Projektowanie filtrów FIR metodą próbkowania w dziedzinie częstotliwości
Metoda ta opiera się na wykorzystaniu odwrotnej Dyskretnej Transformaty Fouriera (IDFT):
- Próbkujemy idealną charakterystykę częstotliwościową (linia przerywana na rys.53) w częstotliwościach
. Pamiętamy o odtworzeniu „lustrzanego odbicia”, gdyż obejmujemy zakres częstotliwości od 0 do częstotliwości próbkowania 1/T (T jest okresem próbkowania). Oznacza to, że
(gwiazdka oznacza sprzężenie.)
- Utworzony w ten sposób wektor
poddajemy odwrotnej transformacji DFT:
(92) - Otrzymany wektor zawiera próbki odpowiedzi impulsowej filtru dolnopasmowego. Można go wykorzystać do filtracji sygnału {x<sub>n</sub>}:
.
- Aby porównać zaprojektowany filtr z filtrem idealnym, obliczamy DTFT odpowiedzi impulsowej, czyli charakterystykę częstotliwościową zaprojektowanego filtru, podstawiając
do wzoru na transmitancję:
.
Przykładowe wyniki podano na rys.54, gdzie wykreślono wartość bezwzględną charakterystyki częstotliwościowej w decybelach w zakresie częstotliwości od 0 do połowy częstotliwości próbkowania. Na rys.55 podano położenie zer transmitancji zaprojektowanego filtru. W zakresie do połowy częstotliwości próbkowania występuje 8 zer w paśmie zaporowym. Ich wpływ widać na rys.54: charakterystyka częstotliwościowa osiąga wartość zerową (w decybelach to ) w 8 równoodległych punktach. Są to częstotliwości, w których pobraliśmy próbki idealnej charakterystyki częstotliwościowej. Zaprojektowany filtr ma niską wartość tłumienia w paśmie zaporowym, około 20 dB.
Rysunek 54 Charakterystyka częstotliwościowa zaprojektowanego filtru
Rysunek 55 Położenie zer transmitancji zaprojektowanego filtru