Basis van digitale signaalverwerking

Welke beschrijving van de bilineaire transformatie, die wordt gebruikt om een digitaal filter te ontwerpen uit de overdrachtsfunctie H(s) van een analoog filter, is juist?

  1. AZe beeldt de hele imaginaire as één-op-één af op de eenheidscirkel, zodat er geen aliasing optreedt, maar de frequentie-as wordt vervormd, dus belangrijke frequenties worden gecorrigeerd met prewarping
  2. BZe bemonstert rechtstreeks de impulsrespons van het analoge filter om de coëfficiënten te verkrijgen, zodat hoogfrequente componenten terugvouwen en de karakteristiek veranderen
  3. CHet is de substitutie z = 1 + sT, die een afgeleide benadert met een voorwaarts verschil, zodat een stabiel analoog filter altijd een stabiel digitaal filter wordt
Antwoord en toelichting tonen

Antwoord: A. Ze beeldt de hele imaginaire as één-op-één af op de eenheidscirkel, zodat er geen aliasing optreedt, maar de frequentie-as wordt vervormd, dus belangrijke frequenties worden gecorrigeerd met prewarping

De bilineaire transformatie substitueert s = (2/T)(z − 1)/(z + 1); ze beeldt het linkerhalfvlak van het s-vlak af op het binnengebied van de eenheidscirkel, zodat een stabiel analoog filter een stabiel digitaal filter wordt. De imaginaire as van 0 tot ∞ wordt één-op-één afgebeeld op ω = 0 tot π op de eenheidscirkel, dus er treedt geen terugvouwing op, maar de frequentie-as wordt samengedrukt volgens Ω = (2/T)tan(ω/2). Belangrijke frequenties zoals de afsnijfrequentie worden daarom vooraf met deze relatie gecorrigeerd (prewarping) voordat het filter wordt ontworpen. Het bemonsteren van de impulsrespons heet de impulsinvariantiemethode, en daarbij treedt wel terugvouwing op.

Dit onderwerp oefenen Naar de onderwerppagina

Meer vragen over Basis van digitale signaalverwerking

  1. Welke voorzorg is juist bij het implementeren van een IIR-filter van hoge orde in vaste komma met coëfficiënten van beperkte bitbreedte?
  2. Een met 48 kHz bemonsterd signaal wordt teruggebracht naar 12 kHz door van elke vier samples er één te behouden (decimatie met factor 4). Welke frequentiecomponenten moet het laagdoorlaatfilter vóór de downsampling verwijderen?
  3. Om de bemonsteringsfrequentie met een factor L te verhogen, worden tussen opeenvolgende samples L − 1 nullen ingevoegd (nulinvoeging). Welke beschrijving van de bewerking die daarna nodig is, is juist?
  4. Om de bemonsteringsfrequentie om te zetten van 44,1 kHz naar 48 kHz, worden upsampling met een factor L en downsampling met een factor 1/M gecombineerd. Wat is het kleinste paar gehele getallen (L, M)?
  5. Een FIR-filter met 256 taps draait in realtime bij een bemonsteringsfrequentie van 44,1 kHz. Hoeveel multiply-accumulate-bewerkingen (MAC) zijn er per seconde nodig?