Page 19 - 2587
P. 19

здійснюється за допомогою процедури filter наступним чином:

                                                        y=filter(b,a,x)

               де  х  –  заданий  вектор  значень  вхідного  сигналу;  у  –  вектор
               значень  вихідного  фільтра,  який  одержується  внаслідок

               фільтрації;  b  –  вектор  коефіцієнтів  чисельника  дискретної
               передатної функції фільтра;  a - вектор коефіцієнтів знаменника
               цієї функції.

                     Лінійний  стаціонарний  фільтр  в  неперервному  часі
               описується диференційним рівнянням другого порядку:

                                                                 2
                                               
                                             y  2  w      w    y   A   x  ,                  (1.1)
                                                          y 
                                                       0        0
               де  х  –  заданий  процес,  який  подається  на  вхід  фільтра  другого
               порядку;  y  –  процес,  який  одержується  на  виході  фільтра;  w   -
                                                                                                      0
               частота  власних  коливань  фільтра,    -  відносний  коефіцієнт
               затухання фільтра.
                     Функція передачі фільтра має вигляд:


                                                      y (s )             A
                                           W   (s )                                .
                                                                2
                                                      x (s )   s    2 w   s   w 2
                                                                          0        0
                     Через  кінцеві  різниці  процесів  x  і  y,  враховуючи  кінцево-
               різницеві  значення  похідних  першого  і  другого  порядків,
               перейдемо до різницевого рівняння


                                     2
                    1 (   2 w   Ts   w  Ts 2 )y (k )   1 ( 2   w  Ts )y (k   ) 1   y (k   ) 2   A Ts 2  x   (k )
                            0        0                      0
               яке  являється  дискретним  аналогом  диференційного  рівняння
               (1.1). Застосувавши до рівняння Z-перетворення, одержимо:


                                                          1 
                                         y (z   ) a   a  z   a  z   2  A  Ts 2  x   (z ),
                                                0     1         2
               де

                                               a    1  2w    Ts   w 2  Ts 2 ;
                                                 0            0          0
                                               a       1 ( 2   w  Ts );      .
                                                 1               0
                                               a    1
                                                 2
                     Дискретна передатна функція фільтра визначається з виразу:

                                                    y (z )            A Ts 2
                                          G (z )                                     .
                                                    x (z )   a   a    z  1    a   z   2
                                                              0     1          2
                     Підпрограма  дискретного  фільтру  другого  порядку  з

               частотою  власних  коливань  w                  2   рад/с=1  Гц  і  відносним
                                                            0
               коефіцієнтом затухання                . 0  05:

                                                           19
   14   15   16   17   18   19   20   21   22   23   24