Avtomatlantirish va boshqaruv

6 – TAJRIBA ISHI : MATLABDA KVANTLASHNI HISOBGA OLGAN 
HOLDA RAQAMLI FILTRLARNI HISOBLASH 
 
Ishdan maqsad:  Matlabda  kvantlash usullarini  tadqiq  etish  hamda  raqamli 
filtrlarni Simulink muhitida qo’llashni o’rganish. 
Nazariy ma’lumot. 
 
Raqamli  filtr  deb  cheklangan  farqlar  tenglamasi  algoritmini  amalga 
oshiruvchi hisoblash qurilmasiga aytiladi. 
Raqamli filtrlar ikki katta turga bo’linadi: 
- cheksiz impuls xarakteristikali filtrlar; 
- chekli impuls xarakteristikali filtrlar. 
Impuls xarakteristikasi cheksiz va chekli filtrlardan birini tanlash ularning o‘ziga 
xos afzal-liklariga bog‘liq. 
1. Impuls xarakteristikasi ehekli raqamli filtrlar yuqori darajada chiziqli fazaviy 
xarakte-ristikaga  ega.  Shuning  uchun  u  signal  spectral  tashkil  etuvchilari  fazalari 
orasidagi  munosabat-larning  buzilishiga  yo‘1  qo‘ymaydi,  natijada  signal  shakli 
buzilmaydi.  Bu  ko‘p  hollarda  muhim  hisoblanadi,  misol  uchun,  ma’lumot-larni 
uzatishda, biomedisinada, audio va video signallarga ishlov berishda va h.k. Impuls 
xarakteristikasi  cheksiz  filtrlarning  fazaviy  xarakteristikalari  no-chiziqli,  ayniqsa 
signal o‘tkazish polosasi chekkalarida. 
2. Impuls xarakteristikasi chekli filtrlar norekursiv amalga oshirilgan, ya’ni ular 
hamma  vaqt  barqaror.Impuls  xarakteristikasi  cheksiz  filtrlaming  barqarorligi-ga 
hamma vaqt harn kafolat berib bo’lmaydi. 
3.  Filtrlami  amalda  qo’llash  uchun  cheklangan  bitlar  sonidan  foydalaniladi. 
Buning  amaliy  ta’siri  impuls  xarakteristikasi  chekli  filtrlarga  qaraganda  impuls 
xarakteristikasi cheksiz filtrlarga nisbatan kam (misol uchun, butunlash shovqini va 
kvantlash xatoligi). 
4.Cheklangan 
davomiyli 
impuls 
xarakteristikani 
olishda 
chastota 
xarakteristikasining  qiya-ligi  katta  bo’lishi  uchun  impuls  xarakteristikasi 
cheklanmagan  filtr-nikiga  qaraganda  ko‘p  koef-fitsientlar  kerak  bo‘ladi.  Natijada 
impuls  xarakteristikasi  cheklangan  AChX  berilgan  filtrni  amal-ga  oshirish  uchun 
impuls xarakteristikasi  cheksizga nisbatan  katta hisoblash quvvati va xotira kerak 
bo’ladi. 
5.  Analog  filtrlami  ularga  ekvivalent  boigan  impuls  xarakteristikasi  cheksiz 
filtrga  almash-tirish  nisbatan  oson.  Impuls  xarakteristikasi  chekli  filtrlar  uchun 
bunday almashtirish mumkin emas, chunki unga o'xshash analog filtr turlari yo‘q. 
Ammo  impuls  xarakteristikasi  chekli  filtrlar  yordamida  istalgan  AChXli  filtrni 
yaratish oson. 

---

219 
6.  Impuls  xarakteristikasi  chekli  filtrlami  sintezlash  agar  kompyuterdan 
foydalanilmasa algebraik jihatdan murakkabroq. 
7.  Impuls  xarakteristikasi  chekli  filtrlar  rekurent.  Bu  u  orqali  vaqt  bo‘yicha 
teskarisiga  o‘z-garuvchi  yagona  signalni  berganda,  umuman  olganda,  biz  boshqa 
natijalami  olamiz.  Agar  bu  vaqt  bo‘yicha  anizatropiya  nutq  signali  uchun  tabiiy 
bo’lgani bilan, tasvir signallari uchun qo’llash mumkin emas. Shuning uchun impuls 
xarakteristikasi  cheksiz  filtrlardan  foydalanish  uchun  bir  qator  cheklanish-lar 
mavjud. 
Chastota  ortganda  induktiv  qarshilik  ortadi,  sig`im  qarshilik  esa  kamayadi. 
Induktiv  qarshilik  tok  kuchlanishdan  faza  bo`yicha  90
0
  ga  orqada  qoladi,  sig`im 
qarshilikda esa kuchlanish tokdan shuncha burchakka orqada qoladi. 
Reaktiv  qarshiliklarni  bu  hususiyatlari  amalda  turli  vazifalarni  bajaruvchi 
elektrik filtr qurilmalarini tuzishda ishlatiladi.  
Demak, filtr manbaa bilan iste`molchi orasida joylashgan.  
Oldiga qo`yilgan vazufalarga qarab filtrlar quyidagi turlarga bolinadi: 
5)  past chastotali filtrlar, ular O dan f chastotagacha bo`lgan toklarni ko`rsatadi. 
6)  Yuqori chastotali filtrlar, ular ma`lum chastotadan to chegarasigacha bo`lgan 
chastotali toklarni o`tkazadi. 
7)  Palosali filtrlar, ular f
1
 dan f
2
 gacha bo`lgan chastotali toklarni otkazadi. 
8)  To`chuvchi  filtrlar,  ular  chastotadagi  f
1
  dan  f
2
  gacha  bo`lgan  toklarni 
o`tkazmaydi. 
Tuzilishi  bo`yicha  filtrlar  har  bir  ulanishga  ega  bo`lgan  induktivlik  va 
sig`imlaridan tashkil topgan to`rt qutbliliklarni eslatadi. 
Past  chastotali  filtrlar  zanjirida  induktivlik  ketma-ket,  sig`im  esa  [parallel 
ulangan bo`lishi lozim, shundagina bunday filtrlar f
1
 dan 0 gacha bo`lgan chastotali 
toklarni o`tkazib, f
1
 dan yuqori chstotali toklarni o`tkazmaydi. Aytib o`tilganidek, 
past  chastotali  toklar  uchun  induktivlik  kichkina  qarshilikni  hosil  qiladi,  yuqori 
chastotali toklar uchun katta qarshilik. Sig`im esa uni teskarisi, katta chastotali toklar 
uchun u kichik qrshilik hosil qilsa, past chastotali toklar uchun esa katta qarshilik 
hosil  qiladi.  Shuning  uchun  u  yuqori  chastota  bo`yicha  iste`molchini  shuntlaydi, 
yani yuqori chastotali toklarni o`zi orqali o`tkazib yuboradi.  
Past  chastotali  filtrlar  o`zgaruvchan  tokni  to`g`rilashda  qo`llaniladi,  yani  ular 
tokni  o`zgaruvchi  qismini  kamaytirish  uchun  kerak  bo`ladi.  Shuning  uchun  ular 
tekslovchi (sglajevayushie) deb ham ataladi (1-rasm). 
Yuqorida chastotali filtrlarda induktivlik va sig`im o`rinlari almashtiriladi, yani 
ular  istemolchilardan  yuqori  chastotali  toklarni  o`zkazib  yuborib,  past  chastotali 
toklarni ushlab qolish zarur (2-rasm).  

---

220