Basis van digitale signaalverwerking

Welke voorzorg is juist bij het implementeren van een IIR-filter van hoge orde in vaste komma met coëfficiënten van beperkte bitbreedte?

  1. ADe polen van een IIR-filter worden niet beïnvloed door de kwantisatie van de coëfficiënten, dus de bitbreedte van de coëfficiënten hoeft alleen te worden gekozen voor de nauwkeurigheid van de versterking in de doorlaatband
  2. BNet als een FIR-filter blijft het na kwantisatie van de coëfficiënten altijd stabiel, dus ook bij hoge orde kan het het best als één enkele differentievergelijking worden geïmplementeerd
  3. CAls de noemer van hoge orde als één uitdrukking wordt geïmplementeerd, kunnen fouten in de coëfficiënten de polen verschuiven en het filter instabiel maken, dus het wordt opgesplitst in een cascade van secties van de tweede orde
Antwoord en toelichting tonen

Antwoord: C. Als de noemer van hoge orde als één uitdrukking wordt geïmplementeerd, kunnen fouten in de coëfficiënten de polen verschuiven en het filter instabiel maken, dus het wordt opgesplitst in een cascade van secties van de tweede orde

De wortels (polen) van een polynoom van hoge orde zijn gevoelig voor minieme veranderingen van de coëfficiënten; vooral bij steile filters waarvan de polen dicht bij de eenheidscirkel liggen, kan alleen al het afronden van de coëfficiënten een pool buiten de eenheidscirkel duwen. Door het filter op te splitsen in secties van de tweede orde (biquads), die elk twee polen voor hun rekening nemen, en die in cascade te schakelen, beïnvloeden de coëfficiëntfouten van een sectie de andere polen niet, wat het filter robuust maakt tegen kwantisatie. Een FIR-filter blijft na kwantisatie van de coëfficiënten stabiel, al verandert de frequentierespons wel.

Dit onderwerp oefenen Naar de onderwerppagina

Meer vragen over Basis van digitale signaalverwerking

  1. 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?
  2. 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?
  3. 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)?
  4. 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?
  5. De uitgang van een FIR-filter wordt voor elke sample berekend bij een bemonsteringsfrequentie van 48 kHz, op een processor met een klok van 200 MHz die één multiply-accumulate per cyclus uitvoert. Welke waarde ligt, als de tijd voor andere bewerkingen wordt verwaarloosd, het dichtst bij het maximale aantal taps dat in realtime kan worden verwerkt?