Моделирование ФВЧ с аппроксимацией
АЧХ по Баттерворту

   Для всех фильтров выбрана частота среза 25Гц по -3Дб. Моделируется прохождение сигнала типа Tone_Burst (4 полных периода) с частотами 100, 70, 50, 35 и 25Гц через фильтры 2-го, 4-го и 6-го порядков. Рассматривается искажение огибающей такого сигнала с позиции оценки ГВЗ (Группового Времени Задержки/Замедления). Огибающая сигнала моделировалась прохождением прямоугольного импульса, соответствующего закону модуляции, через RC-звено, с постоянной времени, равной ГВЗ для соответствующей частоты заполнения (необходимо, чтобы в свойствах вашего броузера была включена опция показа анимированной графики).

   1. Аппроксимация АЧХ по Баттерворту 2-го порядка.

    Наклон АЧХ в полосе заграждения равен -12Дб/окт. Максимальный фазовый сдвиг в полосе пропускания равен 90 град. Максимальное ГВЗ равно 9mS.

  Процесс прохождения сигнала типа Tone_Burst разных частот показан ниже -

  График зеленого цвета - входное воздействие, синего - выходной сигнал, красного - огибающая.

   2. Аппроксимация АЧХ по Баттерворту 4-го порядка.

    Наклон АЧХ в полосе заграждения равен -24Дб/окт. Максимальный фазовый сдвиг в полосе пропускания равен 180 град. Максимальное ГВЗ равно 23.5mS.

  Как проходит сигнал типа Tone_Burst разных частот через такой фильтр - на рисунке ниже -

  Зеленый цвет - входное воздействие, синий - выходной сигнал, красный - огибающая.

  3. Аппроксимация АЧХ по Баттерворту 6-го порядка.

   Наклон АЧХ в полосе заграждения равен -36Дб/окт. Максимальный фазовый сдвиг в полосе пропускания равен 270 град. Максимальное ГВЗ равно 41.3 mS.

  Процесс прохождения сигнала типа Tone_Burst разных частот можно проанализировать ниже -

  Зеленым цветом показано входное воздействие, синим - выходной сигнал, красным - огибающая.
  Если подробнее рассмотреть характер переходных процессов в таком фильтре, можно увидеть, что выходной сигнал приобретает такую форму не только за счет искажения огибающей (из-за ГВЗ), но и за счет реакции фильтра на фронты огибающей. Эти колебания происходят всегда на частоте, соответствующей максимальному ГВЗ фильтра.

  Если теперь вспомнить, что любое акустическое оформление (АО) ДГ является фильтром высоких частот, а тип АО определяет порядок этого фильтра (закрытый ящик - 2-й порядок, фазоинвертор - 4-й порядок, ФИ с электрическим фильтром 2-го порядка можно аппроксимировать 6-ым порядком), то выводы напрашиваются сами собой Тут уж вам решать что важнее...

 

Мухамедзянов Н. (aka Nota Bene) (c)2007 reanimator-h <на> yandex.ru

 



 

Hosted by uCoz