okna, sita in viri

19.6 Uporaba programa MATLAB pri načrtovanju sit s FIR 157
19.6 Uporaba programa MATLAB pri načrtovanju sit s FIR
Programsko orodje MATLAB Signal Processing Toolbox vsebuje zbirko programov
in funkcij, s katerimi lahko preprosto načrtujemo in analiziramo sita
s FIR. Programi in ukazi so tako pripravljeni, da pri njihovi uporabi nismo
obremenjeni s programiranjem, omogočajo pa vpogled v vsebino načrtovanja.
Še več, imena funkcij oziroma ukazov v angleškem jeziku imajo dobro
asociacijo s svojo funkcijo, zato si jih je lahko zapomniti, oziroma uganiti
njihov namen.
V tem razdelku je kratek pregled, kako s programskim orodjem MATLAB
izračunamo koeficiente sit s FIR pri postopku načrtovanja z okensko metodo,
optimalno (Park-McClellan) metodo in metodo vzorčenja frekvenčne karakteristike.
S tem je razlaga konceptov načrtovanja teh sit v prejšnjih razdelkih
zaokrožena.
Računanje frekvenčnega odziva digitalnih sit
Za izračun frekvenčne karakteristike digitalnih sit ima orodni kovček “Signal
Processing Toolbox” pripravljeno funkcijo freqz. Ta funkcija je prilagodljiva
različnim zahtevam pri računanju frekvenčne karakteristike. Njena
osnovna sintaksa je:
[H,f] = freqz(b,a,l)
kjer sta b in a vektorja s koeficienti sita, l je skalar, ki določi dolžino vektorjev
H in f . Vektorja b in a lahko vsebujeta realne ali kompleksne koeficiente sita.
Algoritem izračuna temelji na prenosni funkciji
en. (16.37)
H(z) = Y (z)
q
∑ b k z −k
V (z) = k=0
p
∑
k=0
a k z −k , (19.79)
kjer upošteva (19.3):
en. (19.3) H(z) = H(e sT s
) H(ω) = H(e sT s
)
∣ , (19.80)
σ=0
kjer je T s interval tipanja.
Funkcija freqz najprej izračuna kvocient vektorjev b in a, potem pa
s FFT izračuna frekvenčno karakteristiko v točkah vzorčenja. Če te niso
eksplicitno določene, izračun kvocient razširi z ničlami tako, da je prenosna
funkcija dolžine, ki jo določa s skalar l. Zato je zelo ugodno, da je l, ki
datoteka: signal_C