Moving Media Phase Risposta

Risposta in frequenza del Running risposta in frequenza media filter. The di un sistema LTI è DTFT della risposta all'impulso risposta. L'elettrodo all'impulso di un L - Sample muovendo is. Since media il filtro media mobile è FIR, la risposta in frequenza riduce al finito sum. We possibile utilizzare l'utilissimo identity. to scrivere la risposta in frequenza as. where abbiamo lasciato AEJ N 0, e ML 1 Potremmo essere interessati alla grandezza di questa funzione al fine di determinare quali frequenze ottenere attraverso il filtro non attenuato e che vengono attenuati seguito è un grafico della grandezza di questa funzione per L 4 rosso, verde 8, e 16 blu le gamme asse orizzontale da zero a radianti al sample. Notice che in tutti e tre i casi, la risposta in frequenza ha una caratteristica passabasso a frequenza costante componente zero nel ingresso passa attraverso il filtro non attenuato determinate frequenze più alte, ad esempio 2, vengono completamente eliminati dal filtro Tuttavia, se l'intento era quello di progettare un filtro passa-basso, allora non abbiamo fatto molto bene Alcune delle frequenze più alte sono attenuate solo di un fattore di circa 1 10 per il punto 16 media mobile o 1 3 per la media mobile a quattro punti possiamo fare molto meglio di fare quello. Il trama sopra è stato creato dal seguente Matlab code. omega 0 pi pi 400 H4 1 4 1-exp - i omega 4 1-exp - i omega H8 1 8 1-exp - i omega 8 1-exp - i omega H16 1 16 1-exp - i omega 16 1-exp - i omega trama omega, abs H4 abs H8 abs H16 asse 0, pi, 0, 1.Copyright 2000- - University of California, Berkeley. There sono molti articoli sulla risposta in frequenza del filtro media mobile, ma tutti sembrano concentrarsi sulla grandezza Tuttavia la risposta di fase è intrigante e trovo difficile da interpretare si apre la fase di avvolgere, ma avvolge all'interno del - pi, intervallo di pi greco piuttosto che ai bordi Esempio segue. A fase unwrapping algoritmo non risolverebbe questo, così è davvero una pseudo-wrap Inoltre, se aggiungo rubinetti alla media mobile, si appiattisce questo processo fuori, così ho il sospetto che matematicamente, il filtro media mobile non potrà mai raggiungere lo 0 o 2 pi greco, anche se non ho mai visto una spiegazione per questo esempio di un 11-tap. trovo che questo comportamento affascinante e sarebbe interessato a l'interpretazione di un esperto questo suggerisce che le caratteristiche saranno distorti in alcuni punti deboli nella risposta in frequenza e 'corretto chiamare la fase di un media mobile filtro lineare a tratti piuttosto che io lineare sospetto non, dato che i filtri FIR simmetrici sono analiticamente dimostrato di avere fase lineare, ma ho difficoltà a chiamare questo linear. asked 15 16 Jan alle 9 41.The risposta in frequenza di una lunghezza causale N movimento filtro a media is. Note che a omega non è la grandezza di H omega, ma è una funzione reale di ampiezza, che assume positivi e valori negativi la omega fase phi - N-1 omega 2, come definito in 1, è ovviamente lineare che s anche la definizione comune quando si parla di una fase lineare fase di risposta. L'elettrodo si complottato non è omega phi, ma il cappello omega come definito by. The differenza tra phi omega e cappello omega è che ogni volta che un omega attraversa lo zero, un salto di fase di pm pi avviene in cappello omega, corrispondente ad un cambiamento di segno in a omega Tuttavia, abbiamo ancora riferiamo H omega come una risposta in frequenza con una fase lineare, perché phi omega è una funzione lineare di omega. Note che in pratica, una fase lineare è solo rilevante nella banda passante del filtro, cioè in una regione di frequenza dove zeri di H omega verificano nella banda passante, anche cappello omega è lineare, perché salta solo gli zeri di H omega. The scienziato e ingegnere s Guida di Digital Signal Processing By Steven W Smith, Ph D. Chapter 19 Recursive Filters. There sono tre tipi di risposta di fase che un filtro può avere zero fase fase lineare e non lineare di fase un esempio di ciascuno di questi è mostrato nella figura 19-7 Come mostrato in un filtro zero fase è caratterizzata da una risposta all'impulso che è simmetrica intorno campione di zero la forma effettiva doesn t importa, solo che i campioni negativi numerate sono un'immagine speculare dei campioni numerati positivi Quando la trasformata di Fourier è presa di questa simmetrica forma d'onda, la fase sarà del tutto pari a zero, come mostrato nella b. The svantaggio del filtro di fase zero che richiede l'utilizzo di indici negativi, che può essere scomodo per lavorare con il filtro di fase lineare è un modo per aggirare questo la risposta all'impulso in d è identica a quella mostrata in, tranne che è stato spostato di utilizzare solo campioni positivi numerati la risposta all'impulso è ancora simmetrica tra destra e sinistra tuttavia, la posizione di simmetria è stato spostato da zero questo spostamento risultati in fase, e, essendo una linea retta che rappresentano la fase lineare nome la pendenza di questa retta è direttamente proporzionale alla quantità di spostamento Poiché lo spostamento della risposta all'impulso non fa altro che produrre uno spostamento identico nel segnale di uscita, il filtro a fase lineare è equivalente al filtro di fase zero per più purposes. Figure g mostra una risposta all'impulso che non è simmetrica tra destra e sinistra Corrispondentemente, la fase, h, non è una linea retta In altre parole, si ha una fase lineare Don t confonda i termini non lineari e fase lineare con il concetto di linearità sistema discusso nel Capitolo 5 Sebbene entrambi usano la parola lineari non sono related. Why qualcuno importa se la fase è Figure c lineari o no, f, e mi mostra la risposta Questi sono le risposte di impulso di ciascuno dei tre filtri La risposta impulsiva è altro che una risposta al gradino ad andamento positivo seguito da una risposta a gradino negativo andando La risposta impulsiva è qui utilizzato perché mostra cosa accade ad entrambi i fronti di salita e di discesa in un segnale qui è la parte zero e di fase lineare importanti filtri hanno lasciato e bordi che sembrano la stessa, mentre i filtri di fase non lineare hanno bordi sinistro e destro che si affacciano diverse Molte applicazioni non possono tollerare i bordi sinistro e destro alla ricerca diversa Ne è un esempio la visualizzazione di un oscilloscopio a destra, dove questa differenza potrebbe essere interpretato come una caratteristica del segnale misurato un altro esempio è in elaborazione video si può immaginare di accendere il televisore per trovare l'orecchio sinistro del vostro attore preferito guardando diverso dal suo ear. It destra è facile fare un FIR Filtro risposta all'impulso finita hanno una fase lineare Questo è dovuto al fatto che il kernel di filtro risposta all'impulso viene specificato direttamente nel processo di progettazione Rendere il kernel del filtro hanno lasciato a destra è tutto ciò che è richiesto simmetria Questo non è il caso di filtri ricorsivi IIR, dal momento che la ricorsione coefficienti sono quanto specificato, non la risposta all'impulso la risposta all'impulso di un filtro ricorsivo non è simmetrica tra destra e sinistra, e quindi ha una lineari circuiti elettronici phase. Analog hanno questo stesso problema con la risposta di fase Immaginiamo un circuito composto da resistenze e condensatori seduto sulla scrivania Se l'ingresso è sempre stato zero, l'uscita avranno anche sempre pari a zero quando un impulso viene applicato all'ingresso, i condensatori caricano rapidamente a un valore e quindi comincia a decadere esponenzialmente attraverso i resistori risposta all'impulso cioè il segnale di uscita è una combinazione di questi diversi esponenziali decomposizione la risposta all'impulso non può essere simmetrica, perché l'uscita era zero prima l'impulso, e il decadimento esponenziale non raggiunga mai un valore di zero progettisti filtra nuovamente Analog attaccare questo problema con il filtro di Bessel presentato nel Capitolo 3 il filtro di Bessel è progettato per avere fase più lineare possibile tuttavia, è molto inferiore alla prestazione di filtri digitali la capacità di fornire una fase lineare esatta è un chiaro vantaggio di filters. Fortunately digitale, c'è un modo semplice modificare filtri ricorsive per ottenere una fase di zero la figura 19-8 illustra un esempio di come funziona il segnale di ingresso da filtrare è mostrato in una figura b mostra il segnale dopo che è stato filtrato da un filtro passa-basso singolo polo da questa è un filtro di fase lineare, i bordi destro e sinistro non guardano la stessa vengono invertiti versioni di ogni altro Come precedentemente descritto, questo filtro ricorsivo viene implementato partendo campione 0 e di lavoro verso campione 150, calcolando ogni campione lungo la strada. Ora, supponiamo che invece di muoversi dal campione 0 verso campione 150, si comincia a campione 150 e spostare verso campione 0 in altre parole, ogni campione del segnale di uscita è calcolata da campioni di ingresso e di uscita alla destra del campione in lavorazione Ciò significa che l'equazione di ricorsione, Eq 19-1, viene modificato to. Figure c mostra il risultato di questa inversione di filtraggio questo è analogo al superamento di un segnale analogico attraverso un circuito elettronico RC durante l'esecuzione di tempo all'indietro esrevinu eht PU-wercs nac lasrever Emit - noituaC. Filtering nella direzione inversa non produce alcun beneficio in sé il segnale filtrato ancora ha bordi sinistro e destro che non assomigliano la magia accade quando avanti e filtraggio inverso sono combinati Figura d risultati dal filtraggio del segnale in avanti e poi filtrare nuovamente in direzione inversa Voila questo produce un filtro ricorsivo zero fase infatti, qualsiasi filtro ricorsivo può essere convertito zero fase con questa tecnica di filtraggio bidirezionale l'unica pena per questo miglioramento delle prestazioni è un fattore di due in tempo di esecuzione e il programma complexity. How fa a trovare l'impulso e frequenza risposte del filtro complessiva l'ampiezza della risposta in frequenza è la stessa per ogni direzione, mentre le fasi sono di segno opposto Quando le due direzioni sono combinati, la grandezza viene squadrato mentre la fase annulla a zero Nel dominio del tempo, ciò corrisponde a convoluzione della risposta all'impulso originale con una versione sinistra per destra ruotata dello stesso per esempio, la risposta all'impulso di un filtro passa basso unipolare è un esponenziale la risposta all'impulso unilaterale il corrispondente filtro bidirezionale è esponenziale unilaterale che decade verso destra, convoluta con un esponenziale unilaterale che decade alla Passando attraverso la matematica sinistra, questo risulta essere un esponenziale doppia faccia che decade sia a sinistra e destra, con la stessa costante di decadimento come le applicazioni filter. Some originali hanno solo una porzione del segnale nel computer in un momento particolare, come ad esempio i sistemi che alternativamente dati di ingresso e di uscita su un filtraggio bidirezionale stabilità possono essere utilizzati in questi casi combinandolo con il metodo di sovrapposizione-add descritto nel capitolo precedente Quando si arriva alla questione di quanto tempo la risposta all'impulso è, don t dire infinita Se lo fai, è necessario per riempire ogni segmento del segnale con un numero infinito di zeri Ricordate, la risposta all'impulso può essere troncato quando è decaduto al di sotto del livello di rumore di arrotondamento, vale a dire circa 15 a 20 costanti di tempo avrà bisogno di essere riempito con zeri sia a sinistra ea destra Ciascun segmento per consentire l'espansione durante la bidirezionale filtraggio.