162 19. Sita s FIR Tabela 19.6 Koeficienti <strong>sita</strong> d[n] (zgled 19.6.1 na predhodni strani) načrtanega z uporabo pravokotnega <strong>okna</strong>, koeficienti Hamm<strong>in</strong>govega <strong>sita</strong> w[n] <strong>in</strong> koeficienti <strong>sita</strong> h[n] načrtanega z uporabo Hammnigovega <strong>okna</strong>. Velja h[n] = d[n]·w[n]. Ker je impulzni odziv pozitivno simetričen, je zapisana le prva polovica koeficientov. (koeficienti so iz starega zgleda) n d[n] w[n] h[n] 0 0,0072 0,0800 0,0006 1 −0,0127 0,0834 −0,0011 2 0,0078 0,0934 0,0007 3 0,0043 0,1099 0,0005 4 −0,0137 0,1327 −0,0018 5 0,0122 0,1614 0,0020 6 0,0000 0,1957 −0,0000 7 −0,0135 0,2350 −0,0032 8 0,0168 0,2787 0,0047 n d[n] w[n] h[n] 9 −0,0058 0,3262 −0,0019 10 −0,0117 0,3769 −0,0044 11 0,0212 0,4299 0,0091 12 −0,0133 0,4846 −0,0065 13 −0,0076 0,5400 −0,0041 14 0,0252 0,5954 0,0150 15 −0,0234 0,6501 −0,0152 16 0,0000 0,7031 0,0000 17 0,0286 0,7538 0,0216 n d[n] w[n] h[n] 18 −0,0378 0,8013 −0,0303 19 0,0140 0,8450 0,0119 20 0,0311 0,8843 0,0276 21 −0,0635 0,9186 −0,0585 22 0,0467 0,9473 0,0443 23 0,0327 0,9701 0,0318 24 −0,1511 0,9866 −0,1493 25 0,2570 0,9966 0,2566 26 0,6986 1,0000 0,6999 MATLAB 19.2: Izračun koeficientov <strong>sita</strong> po okenskem postopku. Za primerjavo je dodan še izračun koeficientov Hamm<strong>in</strong>govega <strong>okna</strong> <strong>in</strong> koeficientov <strong>sita</strong> pri pravokoetnem oknu. Sito aproksimira idealno nizkopasovno sito. fm=0.7; N=53; w_Ham=hamm<strong>in</strong>g(N); h=fir1(N-1,fm,w_Ham); d=fir1(N-1,fm,boxcar(N)); % normalizirana mejna frekvenca % dolž<strong>in</strong>a <strong>sita</strong> % koeficienti Hamm<strong>in</strong>govega <strong>okna</strong> % aproksimacija s Hamm<strong>in</strong>govim oknom % aproksimacija s pravokotnim oknom Izračunani koeficienti d[n], w[n] <strong>in</strong> h[n] so zbrani v tabeli 19.6. Po vzoru programa za izračun frekvenčne karakteristike (program MATLAB 19.1 na strani 159) še izračunamo <strong>in</strong> izrišemo amplitudni karakteristiki za siti z impulznim odzivom d[n] (slika 19.16a) <strong>in</strong> h[n] (slika 19.16b). V program 19.2 bi na začetku lahko vključili še izračun števila koeficientov <strong>sita</strong> <strong>in</strong> izračun normirane mejne frekvence: N=ceil(3,3/2*0,0625) fm=2*(1,5+0,25)/5 <strong>in</strong> si s tem prikrajšali posebno računanje reda <strong>sita</strong> <strong>in</strong> normirane frekvence. ♦ ZGLED 19.6.2 (Kaiserovo okno) Izračunajmo koeficiente <strong>sita</strong> s FIR z okensko metodo, kjer uporabimo Kaiserovo okno. Sito naj izpolni naslednje zahteve: šarko ƒu£ej: Teorija signalov revizija 20040504
19.6 Uporaba programa MATLAB pri načrtovanju sit s FIR 163 20 20 0 0 amplitudni odziv [dB] −20 −40 −60 amplitudni odziv [dB] −20 −40 −60 −80 −80 −100 0 1 2 3 4 frekvenca [Hz] (a) pri pravokotnem oknu −100 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 frekvenca [Hz] (b) pri Hamm<strong>in</strong>govem oknu Slika 19.16 Amplitudni karakteristiki (zgled 19.6.1 na strani 161). prepustni pas: 150 – 250 Hz šir<strong>in</strong>a prehodnega pasu: 50 Hz valovitost prepustnega pasu: 0,1 dB slabljenje v zapornem pasu: 60 dB frekvenca vzorčenja: 1000 Hz REŠITEV: Iz specifikacij valovitosti <strong>in</strong> slabljenja v zapornem pasu izračunamo:: 0,1 = 20log 10 (1 + δ p ) ⇒ δ p = 0,0115 60 = −20log 10 (δ z ) ⇒ δ z = 0,001 . V nadaljnjem postopku upoštevamo manjšo izmed mej: δ = m<strong>in</strong>(δ p ,δ z ) = 0,001 . Zahtevano slabljenje lahko dosežemo le s Kaiserovim ali Blackmanovim oknom. Za Kaiserovo okno število koeficientov impulznega odziva izračunamo z ⌈ N = ⌈ A − 7,95 14,36∆F ⌉ = Za parameter valovitosti β velja: 60 − 7,95 14,36(50/1000) β = 0,1102(60 − 8,7) = 5,65 . ⌉ = ⌈72,49⌉ = 73 . Program, s katerim izračunamo aproksimacijo impulznega odziva <strong>in</strong> dobimo narisano frekvenčno karakteristiko, je naslednji: datoteka: signal_C