Моделювання та дослідження каскадного інтегрально-гребінчастого фільтру

1. ВИПУСКНА КВАЛІФІКАЦІЙНА РОБОТА Якушенко Денис Владіславович «Моделювання та дослідження каскадного інтегрально-гребінчастого

1
ВИПУСКНА КВАЛІФІКАЦІЙНА РОБОТА
Якушенко Денис Владіславович
«МОДЕЛЮВАННЯ ТА ДОСЛІДЖЕННЯ КАСКАДНОГО
ІНТЕГРАЛЬНО-ГРЕБІНЧАСТОГО ФІЛЬТРУ»

2.

Мета роботи: дослідження каскадного інтегрально-гребінчастого фільтру (ІГФ) з нескінченною
імпульсною характеристикою, а також імітаційне моделювання та реалізація ІГФ з децимацією сигналів
засобами цифрової обробки сигналів (ЦОС).
Задачі дослідження:
– аналіз типових підходів до реалізації ІГФ засобами ЦОС;
– огляд властивостей та недоліків ІГФ;
– обґрунтування апаратної реалізації ІГФ на програмованій логічній інтегральній схемі (ПЛІС);
– імітаційне моделювання досліджуваних ІГФ;
– апаратне моделювання роботи ІГФ на ПЛІС.
Об’єкт дослідження: процес зміни швидкості обробки даних в багатошвидкісних системах ЦОС на
ПЛІС
Предмет дослідження: математичні моделі ІГФ з децимацією та інтерполяцією, реалізація ІГФ на
ПЛІС
2

3. Зміна Частоти дискретизації: ДЕЦИМАЦІЯ

ЗМІНА ЧАСТОТИ ДИСКРЕТИЗАЦІЇ: ДЕЦИМАЦІЯ
Низхідна дискретна система (НДС)
Сигнал на вході компресору частоти дискретизації
Сигнал на виході компресору частоти дискретизації
Спектральна щільність сигналу на вході НДС
Спектральна щільність сигналу на виході НДС
3

4.

ЗМІНА ЧАСТОТИ ДИСКРЕТИЗАЦІЇ: ІНТЕРПОЛЯЦІЯ
Висхідна дискретна система (НДС)
Спектру дискретного сигналу в інтерполяторі: вхід експандеру
Спектру дискретного сигналу в інтерполяторі:
Вихід інтерполятору
Вихід експандеру
4

5.

КАСКАДНІ ІНТЕГРАЛЬНО-ГРЕБІНЧАСТІ ФІЛЬТРИ (КІГФ)
Фільтр інтегратор
Структурна схема КІГФ першого порядку
Гребінчастий фільтр
Структурна схема КІГФ 4-го порядку
Структурна схема КІГФ 4-го порядку із підвищеною стійкістю фільтру
5

6.

РОЗРАХУНОК ФІЛЬТРІВ ДЕЦИМАТОРІВ FDATOOL
Фільтр дециматор з коефіцієнтом: 4
Фільтр дециматор з коефіцієнтом: 8
6

7.

РОЗРАХУНОК ФІЛЬТРІВ ІНТЕРПОЛЯТОРІВ FDATOOL
Фільтр інтерполятор з коефіцієнтом: 2
7

8.

МОДЕЛЮВАННЯ ФІЛЬТРІВ ДЕЦИМАТОРІВ SIMULINK
Схема фільтру дециматору
Результат симуляції з коефіцієнтом: 4
8
Результат симуляції з коефіцієнтом: 8

9.

МОДЕЛЮВАННЯ ФІЛЬТРІВ ІНТЕРПОЛЯТОРІВ SIMULINK
Схема фільтру інтерполятору
Інтегратор (I)
Гребінчастий фільтр (C)
Результат симуляції з коефіцієнтом: 2
9

10. Моделювання ISIM та GTKWave

Вікно програми ISE Design Suite 14.7
Вікно програми ISIM
10

11. Результати апаратного моделювання ISIM у графічному вигляді GTKWave

Фільтр дециматор з коефіцієнтом 4
Фільтр дециматор з коефіцієнтом 8
11

12. Дякую за увагу!

12
Дякую за увагу!