تحريك متوسط معاملات الفلتر

استجابة التردد لمرشاح متوسط ​​الحركة ومرشاح معلومات الطيران قارن استجابة التردد لمرشاح المتوسط ​​المتحرك مع فلتر المرشحات العادية. قم بتعيين معاملات مرشح معلومات الطيران العادية كتسلسل من 1s المقاسة. عامل التحجيم هو 1filterLength. إنشاء كائن النظام dsp. FIRFilter وتعيين معاملاته إلى 140. لحساب المتوسط ​​المتحرك إنشاء كائن النظام dsp. MovingAverage مع نافذة انزلاق طول 40 لحساب المتوسط ​​المتحرك. كلا المرشحين لديهم نفس المعاملات. الإدخال هو الضوضاء البيضاء غاوس بمتوسط ​​0 والانحراف المعياري 1. تصور استجابة التردد من كل من المرشحات باستخدام فتول. وتتطابق استجابات التردد تماما، مما يثبت أن المرشح المتوسط ​​المتحرك هو حالة خاصة لمرشاح معلومات الطيران. للمقارنة، عرض استجابة التردد من مرشح دون ضجيج. قارن استجابة تردد المرشحات إلى المرشح المثالي. يمكنك أن ترى أن الفص الرئيسي في نطاق التمرير ليس مستويا وأن التموجات في نطاق التوقف ليست مقيدة. لا يتطابق المتوسط ​​المتحرك مع استجابة التردد مع استجابة التردد للمرشح المثالي. ولتحقيق مرشح مثالي لتصفية معلومات الطيران، قم بتغيير معاملات الفلتر إلى متجه غير متسلسل من 1s المقاسة. استجابة التردد من التغييرات مرشح وتميل إلى الاقتراب من استجابة مرشح مثالية. قم بتصميم معاملات الفلتر استنادا إلى مواصفات الفلتر المحددة مسبقا. على سبيل المثال، تصميم مرشاح فير إكيريبل مع تردد قطع تطبيع من 0.1، تموج نطاق التمرير من 0.5، وتوهين النطاق الترددي من 40 ديسيبل. استخدام fdesign. lowpass لتحديد مواصفات مرشح وطريقة تصميم لتصفية المرشح. استجابة المرشحات في نطاق التمرير مسطحة تقريبا (على غرار الاستجابة المثالية) وقطاعات التوقف قد حدت من التموجات. ماتلاب و سيمولينك هي علامات تجارية مسجلة ل ماثوركس، Inc. يرجى الاطلاع على ماثواركسترادماركس للحصول على قائمة من العلامات التجارية الأخرى المملوكة من قبل ماثوركس، Inc. غيرها من المنتجات أو أسماء العلامات التجارية هي علامات تجارية أو علامات تجارية مسجلة لأصحابها. حدد معالجة بلدكمرشحات رقمية مرشحات الرقمية هي من حيث الجوهر عينات النظم. ويتم تمثيل إشارات الدخل والإخراج بواسطة عينات ذات مسافة زمنية متساوية. وتتميز مرشحات الاستجابة النبضية المحدودة (فير) باستجابة زمنية تعتمد فقط على عدد معين من العينات الأخيرة لإشارة الدخل. بعبارات أخرى: بمجرد انخفاض إشارة الدخل إلى الصفر، فإن خرج المرشح سيفعل الشيء نفسه بعد عدد معين من فترات المعاينة. ويعطى الناتج y (k) بواسطة توليفة خطية من عينات المدخلات الأخيرة x (k i). المعاملات ب (ط) تعطي الوزن للجمع. كما أنها تتوافق مع معاملات البسط لوظيفة نقل مرشح نطاق z. ويبين الشكل التالي مرشاح معلومات الطيران من النظام N 1: بالنسبة لمرشحات الطور الخطي، تكون قيم المعامل متماثلة حول الوسط، ويمكن طي خط التأخير مرة أخرى حول هذه النقطة الوسطى من أجل تقليل عدد المضاعفات. وظيفة نقل مرشحات فير فقط بوسيس البسط. وهذا يتوافق مع عامل تصفية كل صفر. وعادة ما تتطلب فلاتر معلومات الطيران طلبات عالية، في حدود عدة مئات. وبالتالي فإن اختيار هذا النوع من المرشحات تحتاج إلى كمية كبيرة من الأجهزة أو وحدة المعالجة المركزية. وعلى الرغم من ذلك، فإن أحد أسباب اختيار تطبيق فلتر الهواء هو القدرة على تحقيق استجابة مرحلة خطية، والتي يمكن أن تكون شرطا في بعض الحالات. ومع ذلك، فإن مصمم فيتر لديه إمكانية لاختيار مرشحات إير مع الخطي مرحلة جيدة في نطاق التمرير، مثل مرشحات بسل. أو لتصميم مرشح الالتفافية لتصحيح استجابة المرحلة من مرشح إير القياسية. موفينغ فاميلي فيلترس (ما) تعد نماذج المتوسط ​​المتحرك (ما) نماذج عملية في الشكل: عمليات ما هي تمثيل بديل لمرشحات فير. متوسط ​​الفلاتر تعديل مرشح يحسب متوسط ​​عينات N الأخيرة لإشارة هو أبسط شكل لمرشاح معلومات الطيران، مع تساوي جميع المعاملات. وتعطى دالة النقل لمرشاح متوسط ​​بواسطة: تحتوي دالة النقل لمرشاح متوسط ​​على أصفار متساوية المسافات متساوية على طول محور التردد. ومع ذلك، يتم ملثمين الصفر في العاصمة من قبل القطب من المرشح. وبالتالي، هناك الفص أكبر دس الذي يمثل التمرير مرشح. مرشحات تكامل معالجات متكاملة (سيك) مرشحات تكامل كومباكت-كومب (سيك) هي تقنية خاصة لتنفيذ الفلاتر المتوسطة الموضوعة في السلسلة. وضع سلسلة من المرشحات المتوسطة يعزز الفص الأول في العاصمة مقارنة مع جميع الفصوص الأخرى. ويطبق مرشح سيك وظيفة نقل المرشحات المتوسطة N، ويحسب كل منها متوسط ​​عينات R M. وبالتالي فإن وظيفة النقل الخاصة بها تعطى بواسطة: تستخدم مرشحات سيك لتخفيض عدد عينات الإشارة من عامل R أو، في حالات أخرى، لإعادة تشكيل إشارة بتردد أقل، وإبعاد عينات R 1 من R. ويشير العامل M إلى مقدار الفص الأول الذي تستخدمه الإشارة. عدد مراحل الترشيح المتوسطة، N. يشير إلى مدى انحطاط نطاقات التردد الأخرى، على حساب وظيفة نقل أقل مسطح حول العاصمة. هيكل سيك يسمح لتنفيذ النظام بأكمله مع فقط المضافين والسجلات، وليس باستخدام أي مضاعفات التي هي الجشع من حيث الأجهزة. ويسمح خفض الامتصاص بعامل R بزيادة دقة الإشارة عن طريق البتات لوغ 2 (R) (R). الفلاتر الكنسيية تقوم الفلاتر الكونية بتنفيذ وظيفة نقل المرشح بعدد من عناصر التأخير مساوية لترتيب التصفية ومضاعف واحد لكل معامل بسط ومضاعف واحد لكل معامل مقاسم وسلسلة من المضافين. وعلى نحو مشابه للمرشحات النشيطة للمرشحات النشيطة، أظهر هذا النوع من الدارات حساسية شديدة لقيم العناصر: كان للتغير الصغير في المعاملات تأثير كبير على وظيفة النقل. هنا أيضا، تحول تصميم المرشحات النشطة من المرشحات الكنسي إلى هياكل أخرى مثل سلاسل من الدرجة الثانية أقسام أو قفزة المرشحات. سلسلة من أقسام النظام الثاني تحرير قسم ترتيب الثاني. وغالبا ما يشار إلى بيكاد. بتنفيذ وظيفة نقل النظام الثاني. يمكن تقسيم وظيفة نقل مرشح إلى نتاج وظائف نقل كل المرتبطة زوج من الأعمدة وربما زوج من الأصفار. إذا كان ترتيب وظائف النقل غريبا، فيجب إضافة قسم من الدرجة الأولى إلى السلسلة. ويرتبط هذا القسم إلى القطب الحقيقي وإلى الصفر الحقيقي إذا كان هناك واحد. شكل مباشر 1 شكل مباشر 2 شكل مباشر 1 شكل مباشر منقول 2 منقول الشكل المباشر 2 المنقول من الشكل التالي مثير للاهتمام بشكل خاص من حيث الأجهزة المطلوبة وكذلك إشارة وكمية معامل. ديجيتال ليبفروج فيلترس إديت فيلتر ستروكتور إديت مرشحات القفزة الرقمية قاعدة على محاكاة التناظرية القفز النشط مرشحات. ويتمثل الحافز لهذا الخيار في الإرث من خصائص حساسية التمرير الممتازة لدائرة السلم الأصلية. ويمكن تنفيذ المرشح القفزات السفلي ذي القطب الواحد من الدرجة الرابعة التالي كدائرة رقمية عن طريق استبدال وحدات التكامل التناظري بالمراكم. استبدال تكامل التناظرية مع المراكم يتوافق مع تبسيط تحويل Z إلى z 1 ق T. والتي هي المصطلحين الأولين من سلسلة تايلور من z ه س ص (ق تي). وهذا التقريب جيد بما فيه الكفاية للمرشحات حيث يكون تردد المعاينة أعلى بكثير من عرض نطاق الإشارة. نقل وظيفة تحرير تمثيل مساحة الدولة من فيلتر السابقة يمكن أن تكون مكتوبة على النحو التالي: من هذه المعادلة مجموعة، يمكن للمرء أن يكتب A، B، C، D المصفوفات على النحو التالي: من هذا التمثيل، وأدوات معالجة الإشارات مثل أوكتاف أو ماتلاب تسمح لرسم استجابة تردد المرشحات أو لفحص أصفارها وأعمدةها. في مرشح القفزة الرقمية، والقيم النسبية للمعاملات تعيين شكل وظيفة نقل (بوترورث. تشيبيشيف.)، في حين أن اتساعها تعيين تردد قطع. تقسيم جميع المعاملات بعامل اثنين من نوبات تردد قطع أسفل واحد اوكتاف (أيضا عامل من اثنين). حالة خاصة هو مرشح بتروورث 3 أردي النظام الذي لديه الثوابت الوقت مع القيم النسبية من 1 و 12 و 1. ونتيجة لذلك، يمكن تنفيذ هذا المرشح في الأجهزة دون أي مضاعف، ولكن باستخدام التحولات بدلا من ذلك. مرشحات الانحدار الذاتي (أر) تعد نماذج الانحدار الذاتي (أر) نماذج عملية في النموذج: حيث u (n) هو خرج النموذج، x (n) هو مدخل النموذج، و u (n - m) عينات من قيمة الانتاج النموذجي. وتسمى هذه الفلاتر الانحدار الذاتي لأن قيم الإخراج تحسب على أساس الانحدارات لقيم الإخراج السابقة. يمكن تمثيل عمليات أر بواسطة مرشح كل القطب. مرشحات أرما تحرير الانحدار الذاتي المرشحات المتحركة (أرما) هي مجموعات من مرشحات أر و ما. ويعطى خرج المرشح كخطوة خطية من كل من المدخلات المرجحة وعينات الانتاج المرجحة: يمكن اعتبار عمليات أرما كمرشح إير إر، مع كل من الأقطاب والأصفار. ويفضل المرشحات أر في كثير من الحالات لأنه يمكن تحليلها باستخدام معادلات يول ووكر. ويمكن تحليل عمليات ما و أرما من خلال معادلات غير خطية معقدة يصعب دراستها ونموذجها. إذا كان لدينا عملية أر مع معامل الوزن الصنبور (متجه من (n)، (ن - 1).) إدخال x (n). ومخرجات y (n). يمكننا استخدام معادلات يول ووكر. نقول أن x 2 هو تباين إشارة الدخل. تعاملنا مع إشارة بيانات المدخلات كإشارة عشوائية، حتى لو كانت إشارة حتمية، لأننا لا نعرف ما هي القيمة ستكون حتى نحصل عليها. يمكننا التعبير عن معادلات يول-ووكر على النحو التالي: حيث R هو مصفوفة الارتباط المتبادل لإخراج العملية و r هو مصفوفة الارتباط الذاتي لإنتاج العملية: التباين تحرير يمكننا أن نوضح ما يلي: يمكننا التعبير عن التباين إشارة الدخل كما: أو ، والتوسع والاستبدال في r (0). يمكننا أن نربط تباين الناتج من العملية إلى تباين المدخلات: المرشح المتوسط ​​المتحرك البسيط تصف هذه الصفحة مرشح المتوسط ​​المتحرك البسيط. هذه الصفحة هي جزء من قسم التصفية الذي هو جزء من دليل للكشف عن الأخطاء والتشخيص .. المتوسط ​​المتوسط ​​المتحرك البسيط متوسط ​​القيم الأخيرة لإدخال الفلتر لعدد معين من المدخلات. هذا هو المثال الأكثر شيوعا من 8220moving متوسط ​​8221 (ما) فئة من الفلاتر، وتسمى أيضا المرشحات استجابة النبض (فير) محدودة. وتضاعف كل مساهمة حديثة بمعامل لجميع مرشحات ما الخطية، وتكون المعاملات متساوية مع هذا المتوسط ​​المتحرك البسيط. مجموع المعاملات هو 1.0، بحيث الإخراج يطابق في نهاية المطاف الإدخال عند المدخلات non8217t التغيير. يعتمد إنتاجها فقط على المدخلات الحديثة، على عكس الفلتر الأسي الذي يعيد استخدام ناتجها السابق أيضا. المعلمة الوحيدة هي عدد النقاط في المتوسط ​​- حجم 8220window 8221. نقل متوسط ​​استجابة الخطوة كما هو الحال مع أي مرشح ما، فإنه يكمل استجابة خطوة في وقت محدود اعتمادا على حجم النافذة: هذا المثال المتوسط ​​المتحرك البسيط أعلاه استند إلى 9 نقاط. وفي إطار افتراضات متواضعة، يقدم التقدير الأمثل (التمهيد) لقيمة في منتصف الفترة الزمنية، وفي هذه الحالة، 4.5 فترات زمنية في الماضي. حقوق الطبع والنشر 2010 - 2013، غريغ ستانلي