Курсовая работа: Расчёт и анализ нерекурсивного цифрового фильтра

В процессе разработки цифровой обработки сигналов важное место занимает проектирование и анализ фильтров, которые обеспечивают требуемые характеристики обработки. В настоящем исследовании внимание уделяется методам расчета и анализа нерекурсивных цифровых фильтров, которые применяются для подавления шума и выделения полезных сигналов.

На начальном этапе проведен обзор принципов работы нерекурсивных фильтров, основанных на использовании операторов свертки. Рассматриваются типичные формы таких фильтров, включая FIR (фильтры с конечной импульсной реакцией), у которых отклик на импульс определяется конечной последовательностью коэффициентов. Это делает их устойчивыми и простыми в реализации, что особенно важно в контексте современных вычислительных систем.

В ходе работы была произведена разработка программного обеспечения, позволяющего выполнять расчет коэффициентов фильтров с помощью различных методов, таких как метод окна и метод минимизации наименьших квадратов. Программа позволяет гибко управлять параметрами фильтра для достижения оптимальных характеристик, таких как крутизна переходной характеристики и уровень подавления нежелательных частот.

Также проведен анализ частотных характеристик фильтров с помощью визуализации их амплитудно-частотной и фазочастотной характеристик. Рассматриваются примеры использования фильтров в реальных приложениях, таких как обработка аудиосигналов и цифровая радиосвязь, где качество фильтрации напрямую влияет на конечный результат.

В результате проведенных расчетов и анализа были получены значения коэффициентов, которые обеспечивают необходимое подавление нежелательных частот. Работа показала, что правильный выбор структуры и параметров нерекурсивного фильтра способен существенно улучшить качество обработки сигналов и расширить функциональные возможности цифровых систем.