Цифровая обработка сигналов: Справочник - Гольденберг Л.М.
Скачать (прямая ссылка):
числа каналов К схемы всех фильтров усложняются и уже при К=12
оказываются весьма сложными.
Рис. 9.3
9.2.2. Структура ТМ с комплексными сигналами и однократным изменением
частоты дискретизации
Ниже рассматривается пример четырехканального ТМ. Основное отличие схемы
прямого преобразования от схемы на рис. 9.2,а заключается в том, что с
целью унификации всех фильтров ТМ спектр сигнала каждого канала смещается
в область нижних частот, так что все фильтры оказываются низкочастотными
с одинаковыми характеристиками.
Схема прямого преобразования (рис. 9.4,а) состоит из следующих элементов;
схем умножения на ein(i+0'6>At°r=e_in(i+0'6>*t (где I - номер канала;
Асо=я/Т), обеспечивающих перенос спектра t-то канала в область нижних
частот; ФНЧ; компрессоров частоты дискретизации |4 и схем умножения на (-
1)" для каналов с нечетными номерами, назначение которых совпадает с
назначением соответствующих^ элементов в схеме прямого преобразования ТМ
с вещественными сигналами (см. рис. 9.2,а); схем умножения на е1!,0-
6Аь>:г = е*п0-5я, обеспечивающих перенос спектра для последующего
формирования вещественного сигнала, и элементов Re, формирующих выходные
вещественные сигналы ТМ.
Отметим, что каждая из схем комплексного умножения иа e±in(r)r сводится к
двум схемам вещественного умножения на cos rmT и ± sin пи Г (см. разд.
7), каждое обозначение ФНЧ на рис. 9.4,а соответствует двум идентичным
ФНЧ, один из которых обрабатывает вещественную часть сигнала, а другой -
мнимую (см. разд. 7). То же самое относится к компрессорам частоты
дискретизации |4. Аналогично изображаются элементы всех последующих схем
ТМ с комплексными сигналами.
На рис. 9.4,6 изображена схема обратного преобразования, построенная по
принципу дуальности (см. 9.1.4 и 9.2.1) с добавлением элемента Re для
получения вещественного сигнала х(пТ).
236
К (r)tx_
, CD 7tjT
CJ
/\
со
со
1
со
(c)
(c)
(r)К. .^1.4
eU.N.a
(r)
СО
Рисуики 9.5,с,б иллюстрируют работу соответственно схем прямого ратного
преобразований (см. рис. 9.4,а,б). На рис. 9.5 изображены модули ров
сигналов каналов и АЧХ ФНЧ, причем номера позиций совпадают с в ми
соответствующих точек, указанных на рис. 9.4. Рассмотренный вариа
выполнен на основе модулятора Уивера (см. разд. 7, [1.16]).
?хр(-ши,Мит)
ехр([пВ;$Шт)
(c)
expf-tnjsлат)
чй>
.Ув(ЧпГ)
jh№0
exp(-inz,5AwT)
V -г Фнч *
* * f
Фнч
¦ (4
а)
УФпТ)
exptinOjS&CJT)
щ(1пО.ЁАШ)
*4
-ч ФНЧ
(c)А(r)
exp(intr5A(>lT)
EXp(inZ,5AU6lT Фнч j--"~(хН
ЕХр(ЬЗ,5ДШТ)
Фнч
ф
У-*- Fp
(2)
фт)
ъ
Рис. 9.4
Основной недостаток рассмотренного ТМ заключается в том, что пр ших
значениях К (равных 12 или 60) характеристики ФНЧ становятся i ми для
реализации. Это приводит к слишком большим величинам 1 (см. 9.1.2).
9.2.3. Структура ТМ с комплексными сигналами, однократным изме]
частоты дискретизации и дополнительными ФНЧ1 Для того чтобы упростить
характеристики ФНЧ ТМ (см. рис. 9.4 а следовательно, и реализацию ТМ в
целом, вводятся дополнительные ФНЧ1 (см. 9.3) (рис. 9.6). Рисунки 9.7,а,б
иллюстрируют работу схем и обратного преобразований (см. рис. 9.6).
Номера позиций на рис. 9.7 ствуют номерам, указанным на рис. 9.6. На этих
рисунках пунктиром иы дополнительные промежуточные полосы АЧХ ФНЧ (рис.
9.7,а, по и рис. 9.7,6, позиция 5), в которых она может принимать любые
значе: до 1. На позициях 4 и 5 (рис. 9.7,а) штриховкой отмечены модули
спех подавленных (или частично подавленных) сигналов, которые не долж!
дать в выделяемый канал с номером 0. Из сравнения требуемого bi ФНЧ в
схемах ТМ, рассмотренных в 9.2.2 (см. рис. 9.5,а, позин
237
(c) В. 1 13 Я.'(Г3 9 / П
СИ
/ 1 V АЧХ <РНЧ / \
СО Г\ со
"Л О N " . Г\ N. г<
(r) 1 0 Я л ' К К к. к со
О B.JJ СО
фТ с)
(c) К >1^ >1 со
(c) х/т К. >1 СО
(c) J-|-\^АЧХ <РНЧ СО
(c) fN со
(c) 1Г\ со
(c) со
(r) ^ OJj! J О О ^1 Г\ N. >1
- б) Рис. 9.5
рис. 9.5,6, позиция 5) и в схемах ТМ, рассматриваемых в настоящем пункте
(см. рис. 9.7,а, позиция 3, и рис. 9.7,6, позиция 5), следует, что
реализация ФНЧ в последнем случае при прочих равных условиях оказывается
существенно проще за счет как резкого увеличения основной промежуточной
полосы, так и появления дополнительных промежуточных полос.
9.2.4. Структура ТМ с комплексными сигналами и двукратным
(многократным) изменением частоты дискретизации
С целью упрощения реализации фильтров в схемах ТМ (см. рис. 9.4 и рис.
9.6) используется двукратное (многократное) изменение частоты
дискретизации (см. 2.5, [2.11]). Соответствующие схемы прямого и
обратного преобразований представляют собой очевидную модификацию схем,
рассмотренных в 9.2.2 и 9.2.3, и поэтому не приводятся.
exp (rinD,SiaT)
exp(-in!,SAcjT)
V > **
exptuiZSAuT)
L|-
ФНЧ
ФНЧ
Vz&nT)
гЩ-'тй,5Аыт) УоШ]
y,(fmTi^- *j ФНЧ,
y*(W,*(xy-*vm;
Bxp{inD,5AaT) exp(in/,SAaTj
¦Ъз Д^(c),-, (r) (c) i (r)
(xy- - <PH4, -"-jH ]-" ФНЧ -*(x)-
Puc. 9.6
9.3. МНОГОУРОВНЕВЫЕ СТРУКТУРЫ ТМ БЕЗ ДОПОЛНИТЕЛЬНЫХ ПРЕОБРАЗОВАНИЙ
