الانتقال من المتوسط فلتر تأخير

أساسيات مرشح فير 1.1 ما هي مرشحات كوتفير مرشحات فير هي واحدة من نوعين أساسيين من المرشحات الرقمية المستخدمة في تطبيقات معالجة الإشارات الرقمية (دسب)، والنوع الآخر هو إير. 1.2 ماذا يعني كوتفيركوت يعني كوتفيركوت كوتفينيت دفعة ريسبونزيكوت. إذا كنت وضعت في دفعة، وهذا هو، عينة واحدة كوت 1 نيكوت تليها العديد من عينات كوت 0qot، سوف أصفار الخروج بعد جعل العينة qu1quot طريقها من خلال خط تأخير مرشح. 1.3 لماذا تكون الاستجابة النبضية كوتيفينيتكوت في الحالة الشائعة، تكون الاستجابة النبضية محدودة نظرا لعدم وجود ردود فعل في منطقة معلومات الطيران. ويضمن نقص التغذية الراجعة أن الاستجابة النبضية ستكون محدودة. ولذلك، فإن مصطلح كوتفينيتي دفعة ريسبونزيكوت مرادف تقريبا كوتنو ردود الفعل. ومع ذلك، إذا تم استخدام التغذية المرتدة حتى الآن الاستجابة النبضية محدودة، فإن المرشح لا يزال هو منطقة معلومات الطيران. ومن الأمثلة على ذلك مرشاح المتوسط ​​المتحرك، الذي يطرح فيه العينة السابقة (فيد) مرة أخرى في كل مرة تأتي فيها عينة جديدة. وهذا الفلتر له استجابة نبضية محددة على الرغم من أنه يستخدم التغذية المرتدة: بعد عينات N من الدافع، سوف تكون دائما صفر. 1.4 كيف يمكنني نطق كوتفيركوت بعض الناس يقولون الحروف F-I-R الناس الآخرين نطق كما لو كان نوع من شجرة. نحن نفضل الشجرة. (الفرق هو ما إذا كنت تتحدث عن مرشح F-I-R أو فلتر معلومات الطيران). 1.5 ما هو البديل لمرشحات فرب يمكن أن تكون مرشحات دسب أيضا كوتينفينيت إمبولز ريسبونزيكوت (إير). (انظر دسبغوروس إر فاق.) مرشحات إير استخدام ردود الفعل، لذلك عند إدخال دفعة النواتج نظريا حلقات إلى أجل غير مسمى. 1.6 كيف تقارن مرشحات الأشعة تحت الحمراء بمرشحات إير كل منها له مزايا وعيوب. عموما، على الرغم من أن مزايا مرشحات معلومات الطيران تفوق العيوب، لذلك يتم استخدامها أكثر بكثير من إيرس. 1.6.1 ما هي مزايا مرشحات الأشعة تحت الحمراء (بالمقارنة مع مرشحات إير) بالمقارنة مع مرشحات إير، توفر مرشحات فير المزايا التالية: يمكن تصميمها بسهولة لتكون فاصلوت خطية (وعادة ما تكون). ببساطة، مرشحات المرحلة الخطية تأخير إشارة الدخل ولكن دونرسكوت تشويه مرحلتها. فهي بسيطة لتنفيذ. في معظم المعالجات الدقيقة دسب، يمكن أن يتم حساب معلومات الطيران عن طريق حلقات تعليمة واحدة. وهي مناسبة لتطبيقات متعددة المعدل. من خلال معدل متعدد، ونحن نعني إما كوتديسيماتيونكوت (خفض معدل أخذ العينات)، كوتينتربولاتيونكوت (زيادة معدل أخذ العينات)، أو كليهما. وسواء أكانت عملية التصفية أو الاستيفاء، فإن استخدام مرشحات معلومات الطيران يسمح بإلغاء بعض الحسابات، مما يوفر كفاءة حسابية هامة. في المقابل، إذا تم استخدام مرشحات إير، يجب أن يتم حساب كل إخراج على حدة، حتى لو كان ذلك الإخراج سيتم تجاهل (حتى سيتم تضمين ردود الفعل في عامل التصفية). لديهم خصائص رقمية مرغوبة. في الممارسة العملية، يجب تنفيذ جميع مرشحات دسب باستخدام حساب دقيق الدقة، أي عدد محدود من البتات. استخدام الحساب الدقيق الدقيق في المرشحات إير يمكن أن يسبب مشاكل كبيرة بسبب استخدام ردود الفعل، ولكن مرشحات معلومات الطيران دون ردود الفعل يمكن أن تنفذ عادة باستخدام عدد أقل من بت، والمصمم لديه مشاكل عملية أقل لحل المتعلقة الحساب غير المثالي. ويمكن تنفيذها باستخدام الحساب الكسري. على عكس مرشحات إير، فمن الممكن دائما لتنفيذ فلتر معلومات الطيران باستخدام معاملات مع حجم أقل من 1.0. (يمكن تعديل الكسب الكلي لمرشاح معلومات الطيران عند خرجه، إذا رغبت في ذلك). وهذا اعتبار هام عند استخدام نقاط دسب ثابتة النقطة، لأنه يجعل التنفيذ أبسط من ذلك بكثير. 1.6.2 ما هي عيوب مرشحات الأشعة تحت الحمراء (مقارنة مع مرشحات إير) بالمقارنة مع مرشحات إير، أحيانا مرشحات فير يكون لها عيب أنها تتطلب المزيد من الذاكرة أندور حساب لتحقيق خاصية استجابة مرشح معين. أيضا، بعض الاستجابات ليست عملية لتنفيذ مع مرشحات معلومات الطيران. 1.7 ما هي المصطلحات المستخدمة في وصف مرشحات نظام معلومات الطيران الاستجابة النبضية - إن كمبولز ريسبونزيكوت لمرشاح معلومات الطيران هو في الواقع مجرد مجموعة معاملات فير. (إذا قمت بوضع كوتيمبلوسكوت في فلتر معلومات الطيران الذي يتكون من عينة كوت 1 يليه متبوعا بالعديد من العينات كوت، فإن مخرجات المرشح ستكون مجموعة المعاملات، حيث أن العينة 1 تتحرك في كل معامل بدورها لتشكيل المخرجات.) الحنفية - A كوتابكوت فير هو مجرد زوج كوفيسيانتديلاي. عدد صنابير معلومات الطيران، (غالبا ما يتم تعيينها ك كوتنوت) هو مؤشر على 1) مقدار الذاكرة المطلوبة لتنفيذ المرشح، 2) عدد الحسابات المطلوبة، و 3) كمية كوتيلتيرينغكوت مرشح يمكن أن تفعل في الواقع، يعني المزيد من الصنابير توهين أكثر في النطاق، وموجات أقل، ومرشحات أضيق، وما إلى ذلك. مولتيبلي-أككومولات (ماك) - في سياق معلومات الطيران، فإن كوتاكوت هي عملية ضرب معامل بواسطة عينة البيانات المتأخرة المقابلة وتراكم النتيجة. وعادة ما تتطلب منطقة معلومات الطيران ماك واحد لكل حنفية. معظم المعالجات الدقيقة دسب تنفذ عملية ماك في دورة تعليمات واحدة. النطاق الانتقالي - نطاق الترددات بين حواف التمرير وحواف الإيقاف. وكلما كان النطاق الأضيق أضيق نطاقا، يلزم استخدام المزيد من الصنابير لتنفيذ المرشح. (A كوتسمالكوت الفرقة الانتقالية ينتج في مرشح كوشاربكوت.) خط تأخير - مجموعة من عناصر الذاكرة التي تنفذ عناصر تأخير كوز-1quot من حساب فير. العازلة الدائرية - العازلة الخاصة التي هي كوتسيركولاركوت لأن زيادة في النهاية يسبب التفاف حول إلى البداية، أو لأن التناقص من البداية يؤدي إلى التفاف حولها إلى النهاية. وغالبا ما توفر المعالجات الدقيقة الدائرية المعالجات الدقيقة دسب لتنفيذ كوتوموفيمنتكوت من العينات من خلال خط تأخير معلومات الطيران دون الحاجة إلى نقل البيانات حرفيا في الذاكرة. عند إضافة عينة جديدة إلى المخزن المؤقت، فإنه يستبدل تلقائيا أقدم واحد. المتوسط ​​المتحرك كفلتر غالبا ما يستخدم المتوسط ​​المتحرك لتلطيف البيانات في وجود ضوضاء. والمتوسط ​​المتحرك البسيط لا يعترف به دائما على أنه مرشاح الاستجابة النبضية المحددة (فير)، وهو في الواقع أحد المرشحات الأكثر شيوعا في معالجة الإشارات. التعامل معها كفلتر يسمح مقارنتها مع، على سبيل المثال، مرشحات المخلوطة نافذة (انظر المقالات على تمريرة المنخفضة. تمريرة عالية، والمرشحات تمريرة النطاق والترفض الفرقة لأمثلة على تلك). والفرق الرئيسي مع تلك المرشحات هو أن المتوسط ​​المتحرك مناسب للإشارات التي ترد المعلومات المفيدة في المجال الزمني. والتي تعد قياسات التمهيد عن طريق حساب المتوسط ​​مثالا رئيسيا. ومن ناحية أخرى، فإن المرشحات المخلوطة بالنافذة، هي عوامل أداء قوية في مجال الترددات. مع تحقيق المساواة في معالجة الصوت كمثال نموذجي. هناك مقارنة أكثر تفصيلا لكلا النوعين من المرشحات في المجال الزمني مقابل نطاق التردد أداء الفلاتر. إذا كانت لديك بيانات يكون كل من نطاق الوقت ونطاق التردد فيها هاما، فقد تحتاج إلى إلقاء نظرة على الاختلافات في المتوسط ​​المتحرك. الذي يعرض عددا من النسخ المرجحة للمتوسط ​​المتحرك الأفضل في ذلك. ويمكن تعريف المتوسط ​​المتحرك للطول (N) كما هو مكتوب كما هو مطبق عادة، مع عينة الانتاج الحالي كمتوسط ​​للعينات السابقة (N). ويرى المتوسط ​​المتحرك أن توليفة تتابع الدخل (شن) ذات نبضة مستطيلة طولها (N) والارتفاع (1N) (لجعل منطقة النبضة، وبالتالي كسب المرشاح ، واحد). في الممارسة العملية، فمن الأفضل أن تأخذ (N) الغريب. وعلى الرغم من إمكانية حساب متوسط ​​متحرك باستعمال عدد متساو من العينات، فإن استخدام قيمة غريبة ل (N) له ميزة مفادها أن تأخر المرشح سيكون عددا صحيحا من العينات، نظرا لأن تأخر المرشاح (N) العينات هو بالضبط ((N-1) 2). ويمكن بعد ذلك مواءمة المتوسط ​​المتحرك تماما مع البيانات الأصلية بتحويله بعدد صحيح من العينات. المجال الزمني نظرا لأن المتوسط ​​المتحرك هو ارتباط مع نبضة مستطيلة، فإن استجابته للتردد هي دالة صادقة. هذا يجعل من شيء مثل المزدوج من المرشح المصدق نافذة، لأن هذا هو التلازم مع نبض مخلص يؤدي إلى استجابة التردد مستطيلة. هذا هو استجابة التردد المخلص الذي يجعل المتوسط ​​المتحرك أداء ضعيف في مجال التردد. ومع ذلك، فإنه يؤدي بشكل جيد جدا في المجال الزمني. ولذلك، فإنه مثالي لنعومة البيانات لإزالة الضوضاء بينما في نفس الوقت لا تزال تحافظ على استجابة خطوة سريعة (الشكل 1). وبالنسبة للضوضاء البيضاء النموذجية المضافة (غوسيان نويز) (أوغن) التي غالبا ما تفترض، فإن متوسطات (N) عينات لها تأثير زيادة شنر بعامل (سرت N). وبما أن الضوضاء للعينات الفردية غير مترابطة، فلا يوجد سبب لمعالجة كل عينة بشكل مختلف. وبالتالي، فإن المتوسط ​​المتحرك، الذي يعطي كل عينة نفس الوزن، والتخلص من أقصى قدر من الضوضاء لحدة استجابة خطوة معينة. التنفيذ نظرا لأنه مرشح من نوع فير، يمكن تنفيذ المتوسط ​​المتحرك من خلال الالتفاف. ومن ثم سيكون لها نفس الكفاءة (أو عدم وجودها) مثل أي مرشح آخر لتصفية معلومات الطيران. ومع ذلك، فإنه يمكن أيضا أن تنفذ بشكل متكرر، بطريقة فعالة جدا. ويأتي ذلك مباشرة من التعريف بأن هذه الصيغة هي نتيجة لتعبيرين عن (ين) و (yn1)، أي حيث نلاحظ أن التغيير بين (yn1) و (ين) هو أن مصطلح إضافي (xn1N) يظهر عند في النهاية، في حين تتم إزالة المصطلح (شن-N1N) من البداية. في التطبيقات العملية، غالبا ما يكون من الممكن ترك التقسيم عن طريق (N) لكل مصطلح من خلال تعويض عن المكسب الناتج من (N) في مكان آخر. هذا التنفيذ المتكرر سيكون أسرع بكثير من الالتفاف. ويمكن حساب كل قيمة جديدة (y) بإضافتين فقط، بدلا من الإضافات (N) التي ستكون ضرورية للتنفيذ المباشر للتعريف. شيء واحد للبحث عن مع تنفيذ العودية هو أن أخطاء التقريب سوف تتراكم. قد يكون هذا أو قد لا يكون مشكلة للتطبيق الخاص بك، ولكنه يعني أيضا أن هذا التنفيذ المتكرر سوف تعمل في الواقع بشكل أفضل مع تنفيذ عدد صحيح من مع أرقام نقطة العائمة. هذا أمر غير عادي تماما، حيث أن تنفيذ النقطة العائمة عادة ما يكون أكثر بساطة. يجب أن يكون استنتاج كل هذا أنه يجب أن لا نقلل من فائدة مرشح المتوسط ​​المتحرك البسيط في تطبيقات معالجة الإشارات. أداة تصميم التصفية يتم استكمال هذه المقالة باستخدام أداة تصميم التصفية. قم بتجربة قيم مختلفة ل (N) وتصور الفلاتر الناتجة. جرب الآن نو دوكومنتاتيون الوصف غ، w غردلاي (b، a) إرجاع استجابة تأخير المجموعة، غ. من مرشح الوقت المنفصل المحدد بواسطة ناقلات الدخل، b و a. ناقلات المدخلات هي معاملات البسط، b. والمقام، أ. متعددو الحدود في z -1. و Z-ترانسفورم للمرشاح المنفصل زمنيا هو H (z) B (z) A (z) x2211 l 0 N x2212 1 b (n 1) z x2212 l x2211 l 0 M x2212 1 a (l 1) z x2212 ل. يتم تقييم استجابة تأخير مجموعة المرشحات عند 512 نقطة متباعدة بالتساوي في الفاصل الزمني 0، 960) على دائرة الوحدة. يتم إرجاع نقاط التقييم على دائرة الوحدة في w. غ، w غردلاي (b، a، n) ترجع استجابة تأخير المجموعة للمرشاح المنفصل زمنيا المقيم عند نقاط n متساوية التباعد على دائرة الوحدة في الفاصل الزمني 0، 960). n هو عدد صحيح موجب. للحصول على أفضل النتائج، اضبط n على قيمة أكبر من ترتيب الفلتر. غ، w غربدلاي (سوس، n) بإرجاع استجابة تأخير المجموعة لمصفوفة الأقسام الثانية، سوس. سوس هو مصفوفة K - by-6، حيث عدد من الأقسام، K. يجب أن يكون أكبر من أو يساوي 2. إذا كان عدد الأقسام أقل من 2، يعتبر غربيلاي المدخلات لتكون ناقلات البسط، ب. كل صف من سوس يتوافق مع معاملات مرشح من الدرجة الثانية (بيكاد). الصف الأول من مصفوفة سوس يتوافق مع ثنائية (1) ثنائية (2) ثنائية (3) منظمة العفو الدولية (1) منظمة العفو الدولية (2) منظمة العفو الدولية (3). غ، w غردلاي (d، n) إرجاع استجابة تأخير المجموعة للمرشح الرقمي، d. استخدم ديسينفيلت لتوليد d استنادا إلى مواصفات استجابة التردد. غ، f غردلاي (n، فس) تحدد ترددات أخذ العينات الموجبة الموجبة في هرتز. وهي ترجع متجه الطول، f. التي تحتوي على نقاط التردد في هيرتز حيث يتم تقييم استجابة تأخير المجموعة. f تحتوي على n نقاط بين 0 و fs2. غ، w غردلاي (n، وول) و غ، f غردلاي (n، كامل، فس) استخدام ن نقاط حول دائرة الوحدة بأكملها (0- 2 960. أو من 0 إلى فس). (و) و غ غدديلاي (. f و فس) ترجع استجابة تأخير المجموعة المقيسة عند الترددات الزاوية في w (في راديانسامبل) أو في f (في زمن سيكلسونيت)، على التوالي، حيث فس هي تردد الاعتيان. ث و f هي ناقلات مع عنصرين على الأقل. غربيلاي (.) مع عدم وجود وسيطات إخراج مؤامرة استجابة تأخير المجموعة مقابل التردد. غربيلاي يعمل على حد سواء مرشحات حقيقية ومعقدة. ملاحظة: إذا كان الإدخال إلى غردلاي هو دقة واحدة، يتم احتساب تأخير المجموعة باستخدام حساب دقيقة واحدة. الإخراج، غ. هو دقة واحدة. اختر بلدك