Trang 1/5 123 ... cuốicuối
kết quả từ 1 tới 10 trên 48
  1. #1
    Tham gia
    Feb 2009
    Nơi Cư Ngụ
    Home copr
    Bài viết
    41
    Thanks
    20
    Thanked 7 Times in 3 Posts

    Mặc định So sánh bộ lọc số và bộ lọc tương tự

    Em thấy hai khái niệm này giống nhau đều là chặn/ cho phép một dải tần số nào đó đi qua.
    Em hỏi sự khác nhau? ưu điểm? nhược điểm và trường hợp áp dụng 2 bộ lọc này với.

    Thanks

  2. #2
    Tham gia
    Aug 2009
    Nơi Cư Ngụ
    Việt Nam
    Bài viết
    249
    Thanks
    27
    Thanked 192 Times in 94 Posts

    Mặc định

    Trích Nguyên văn bởi logo Xem bài viết
    Em thấy hai khái niệm này giống nhau đều là chặn/ cho phép một dải tần số nào đó đi qua.
    Em hỏi sự khác nhau? ưu điểm? nhược điểm và trường hợp áp dụng 2 bộ lọc này với.

    Thanks
    Trước hết phải thấy rằng:

    - Bộ lọc tương tự là một mạch điện tử tương tự bao gồm: điện trở, tụ điện, bộ khuyếch đại thuật toán, ghép với nhau theo một sơ đồ cụ thể.
    - Bộ lọc số thường dùng một chip DSP để xử lý, thậm chí là máy tính, tuy nhiên trước khi có thể xử lý tín hiệu thì tín hiệu phải đi qua bộ ADC, và sau khi xử lý xong thì đi qua bộ DAC.

    Xét nhược điểm của bộ lọc tương tự so với bộ lọc số :

    Thứ nhất, Bộ lọc tương tự thường có độ ripple trong dải thông (còn gọi là độ mấp mô dải thông) lớn hơn rất nhiều so với bộ lọc số, điều này là nhược điểm của bộ lọc tương tự. Nếu bạn cố gắng thiết kế mạch điện tử để có thể thu được độ ripple nhỏ thì cái mạch điện tử đó trở nên cực kỳ phức tạp và cồng kềnh.

    Thứ hai, Bộ lọc tương tự thường có pha phi tuyến, và là điện tử tương tự nên dễ nhạy cảm với sự thay đổi về nhiệt độ, độ ẩm...., thậm chí các linh kiện điện tử dùng để lắp mạch mà mua đồ lậu từ Trung Quốc đưa sang thì chắc là sai số lớn lắm.

    Thứ ba, Bộ lọc tương tự thường có dải chuyển tiếp lớn ( điều này gây mất độ chính xác khi lọc) và độ sâu triệt trong đáp ứng tần số cũng khó đạt được như bộ lọc số.

    Thứ tư, Việc thiết kế bộ lọc tương tự thì lằng nhằng lắm vì là thiết kế điện tử mà, trong khi thiết kế bộ lọc số có thể dùng máy tính cài Matlab rồi thích vẽ vời thế nào thì vẽ vời.

    Tuy nhiên bộ lọc tương tự cũng có những ưu điểm của nó so với bộ lọc số:

    Thứ nhất, Xử lý tín hiệu qua bộ lọc tương tự là nhanh hơn nhiều so với bộ lọc số, bởi vì muốn xử lý trên bộ lọc số bạn phải đi qua 2 bộ ADC, DAC, thực hiện phép nhân chập với nhiều phép toán.

    Thứ hai, Bộ lọc tương tự có dải động biên độ lớn (nên nhớ trong đó nó có bộ khuyếch đại thuật toán, dù tín hiệu bé tý tẹo nó dễ dàng nâng lên) trong khi bộ lọc số thì chịu, thậm chí bộ lọc số sẽ phải chịu sai số lượng tử khi đi qua ADC và DAC, nếu như dải biên độ tín hiệu lớn mà số bit của ADC, và DAC nhỏ thì sai số sẽ lớn còn nếu muốn tăng số bit thì cũng tốn tiền hơn.

    Thứ ba, Bộ lọc tương tự sẽ dễ dàng xừ lý đối với tín hiệu siêu cao tần hơn so với bộ lọc sô. Giả sử muốn xử lý một tín hiệu 5 GHz, bộ lọc tương tự sẽ dùng các kỹ thuật mạch siêu cao tần để thiết kế, trong khi bộ lọc số muốn xử lý thì phải lấy mẫu với tần số ít nhất là 10GHz (ặc ặc ).

    Mới nghĩ ra thế thôi, khi nào thêm tớ sẽ post tiếp. Còn dùng cái gì? ở đâu ? khi nào? thì phải tùy ứng dụng mới biết được

  3. The Following 18 Users Say Thank You to Gacon_hamhoc For This Useful Post:

    chelsea9a5 (10/01/2014), chungthehao (22/07/2017), dd_pro (11/12/2014), duy.ptit1993 (04/03/2013), gatrongtn (15/12/2011), hnbk59 (17/07/2014), kinhadthu (24/12/2015), LyGiaLiem (26/10/2015), MrSecond (18/12/2012), nguyencanhdx (29/08/2012), quangphuc_3011 (27/03/2012), STS (12/01/2011), thanhhung.le (25/02/2011), thekoppit (14/11/2012), thelam92 (12/10/2014), trungquang0207 (27/01/2013), tuanhvt (04/02/2012), vuhongphuc_93 (22/01/2015)

  4. #3
    Tham gia
    Feb 2009
    Nơi Cư Ngụ
    Home copr
    Bài viết
    41
    Thanks
    20
    Thanked 7 Times in 3 Posts

    Mặc định

    Rất hay bạn ạ, cảm ơn bạn nhé.

  5. #4
    Tham gia
    Sep 2009
    Nơi Cư Ngụ
    Germany
    Bài viết
    6
    Thanks
    29
    Thanked 1 Time in 1 Post

    Mặc định

    Cảm ơn, vì sự giải thích của bạn!

  6. #5
    Tham gia
    Feb 2009
    Nơi Cư Ngụ
    chưa
    Bài viết
    16
    Thanks
    1
    Thanked 7 Times in 6 Posts

    Mặc định

    Bạn Gàcon cho mình hỏi thêm về xử lý số tín hiệu là:
    1.tại sao bộ lọc FIR có đáp ứng pha tuyến tính còn bộ lọc IIR thì không
    2.Chức năng của cửa sổ (Windowing) trong phép biến đổi Fourier?
    Mình tìm nhiều mà vẫn chưa được.
    Cảm ơn bạn
    Lần sửa cuối bởi vanhieutk; 10/11/2014 lúc 12:04

  7. #6
    Tham gia
    Aug 2009
    Nơi Cư Ngụ
    Việt Nam
    Bài viết
    249
    Thanks
    27
    Thanked 192 Times in 94 Posts

    Mặc định

    Trích Nguyên văn bởi vanhieutk Xem bài viết
    Bạn Gàcon cho mình hỏi thêm về xử lý số tín hiệu là:
    1.tại sao bộ lọc FIR có đáp ứng pha tuyến tính còn bộ lọc IIR thì không
    Mình tìm nhiều mà vẫn chưa được.
    Cảm ơn bạn
    Thứ nhất, không phải bộ lọc FIR nào cũng có pha tuyến tính, một bộ lọc FIR chỉ có pha tuyến tính khi đáp ứng xung của nó là đối xứng hoặc phản đối xứng [1]. Khi một bộ lọc có pha tuyến tính thì nếu là nghiệm (điểm không) thì cũng là nghiệm, hay nói cách khác là nó có một cặp nghiệm liên hợp.

    Thứ hai, bộ lọc IIR chắc chắn không có pha tuyến tính. Lý do, nếu có pha tuyến tính thì nếu là nghiệm (điểm không) thì cũng là nghiệm, do đó nếu có một nghiệm nằm trong vòng tròn đơn vị thì cũng sẽ có một nghiệm khác nằm ngoài vòng tròn đơn vị, do đó bộ lọc trở nên không ổn định và không sử dụng được.
    Câu này của bạn bằng 3 tiết học bạn có biết không? chi tiết bạn xem thêm tại:

    [1]. John G. Proakis, Dimistris G. Manolakis " Digital signal processing, principles, algorithms and application", trang 620 - 622 và trang 667.

    Trích Nguyên văn bởi vanhieutk Xem bài viết
    Bạn Gàcon cho mình hỏi thêm về xử lý số tín hiệu là:
    2.Chức năng của cửa sổ (Windowing) trong phép biến đổi Fourier?
    Mình tìm nhiều mà vẫn chưa được.
    Cảm ơn bạn
    Mình vẫn chưa hiểu rõ câu hỏi này của bạn là hỏi cửa sổ trong thiết kế bộ lọc hay biến đổi Fourier?

    Thứ nhất, nếu trong thiết kế bộ lọc FIR, từ đáp ứng tần số của bộ lọc lý tưởng trong miền tần số, bạn biến đổi IFFT sẽ được trong miền thời gian là một đáp ứng xung sinc dài vô hạn. Tuy nhiên trong thực tế bộ lọc FIR của bạn chỉ có một chiều dài hữu hạn nào đó thôi, do đó phải sử dụng cửa sổ để cắt ngắn nó lại, việc dùng cửa sổ chữ nhật để cắt ngắn nó lại sẽ gây ra hiện tượng ripple, do đó người ta đã thiết kế ra nhiều loại cửa sổ khác nhau cho việc cắt: hamming, hanning, kaiser......để giảm ripple và thu được đáp ứng tần số tốt hơn.

    Thứ hai, nếu trong biến đổi Fourier, thì sẽ liên quan đến một khái niệm gọi là short-time Fourier transform, việc dùng cửa sổ để giới hạn phép biến đổi Fourier trong cửa sổ đó, cho phép bạn phân tích miền tần số của một phần cục bộ tín hiệu. Điều này là quan trọng.

    Đối với phép biến đổi Fourier thông thường, từ một tín hiệu bạn sẽ tìm được ra phổ của nó, tuy nhiên nếu tín hiệu biến thiên lúc nhanh lúc chậm rất khác nhau, dùng biến đổi Fourier bạn chỉ duy nhất thầy phổ tần số của nó, bạn sẽ không thể xác định được nó nhanh lúc nào? chậm lúc nào được trên miền phổ được. Tuy nhiên nếu dùng một cửa sổ có kích thước điều khiển được ( co giãn ) cho trượt dọc theo tín hiệu rồi tính biền đổi Fourier theo cửa sổ đó thì bạn sẽ nhận ra sự liên hệ về mặt thời gian và tần số của tín hiệu, điều này sẽ dẫn tới tiếp một khái niệm miền thời gian - tần số (Time - Frequency domain).

    hy vọng bạn yêu thích môn học này có thể tìm hiểu về nó.
    Lần sửa cuối bởi Gacon_hamhoc; 15/01/2010 lúc 10:39

  8. The Following 3 Users Say Thank You to Gacon_hamhoc For This Useful Post:

    chungthehao (22/07/2017), dd_pro (22/01/2015), K13 (26/03/2012)

  9. #7
    Tham gia
    Sep 2009
    Nơi Cư Ngụ
    Nam Đàn - Nghệ An
    Bài viết
    44
    Thanks
    2
    Thanked 2 Times in 2 Posts

    Mặc định

    Theo mình nhớ thì tất cả những hàm toán học đều có thể biến đổi thành 1 chuỗi các thành phần hình sin, đó là phép biến đổi Furie.
    Nếu có 1 tín hiệu tương tự, qua bộ lấy mẫu, ta được 1 tín hiệu số, phần mền sẽ tính toán khôi phục lại tín hiệu nguyên bản ban đầu. Thời gian lấy mẫu đủ lớn, chúng ta sẽ được mô phỏng gần chính xác dạng tín hiệu ban đầu. Từ mô phỏng đó, ta sẽ phân tích loại bỏ các hài bậc cao và sẽ thu được tín hiệu chuẩn, đó là tín hiệu sau bộ lọc số.
    Do trong 1 tín hiệu bất kỳ đều chứa các thành phần hài, khi các thành phần hai này sẽ đi qua tụ điện (xin nhớ cho trở kháng của tụ tỷ lệ nghịch với tần số hài), hay cuộn cảm (cảm kháng tỷ lệ thuận với tần số hài), nó sẽ cắt trên hoặc cắt dưới, hoặc cắt cả hai biên với là lọc thông thấp, thông cao, thông dải,...
    Từ trên ta có thể thấy, gần như là nhược điểm của cái này là khăc phục ưu điểm của cái kia. Chẳng hạn, xét về thời gian đáp ứng, rõ ràng lọc tương tự nhanh hơn hẳn. Xét về độ chính xác thì lọc số chuẩn hơn,...

  10. #8
    Tham gia
    Aug 2009
    Nơi Cư Ngụ
    Việt Nam
    Bài viết
    249
    Thanks
    27
    Thanked 192 Times in 94 Posts

    Mặc định

    Trích Nguyên văn bởi phamxuanthong Xem bài viết
    Theo mình nhớ thì tất cả những hàm toán học đều có thể biến đổi thành 1 chuỗi các thành phần hình sin, đó là phép biến đổi Furie.
    Nếu có 1 tín hiệu tương tự, qua bộ lấy mẫu, ta được 1 tín hiệu số, phần mền sẽ tính toán khôi phục lại tín hiệu nguyên bản ban đầu. Thời gian lấy mẫu đủ lớn, chúng ta sẽ được mô phỏng gần chính xác dạng tín hiệu ban đầu. Từ mô phỏng đó, ta sẽ phân tích loại bỏ các hài bậc cao và sẽ thu được tín hiệu chuẩn, đó là tín hiệu sau bộ lọc số.
    Do trong 1 tín hiệu bất kỳ đều chứa các thành phần hài, khi các thành phần hai này sẽ đi qua tụ điện (xin nhớ cho trở kháng của tụ tỷ lệ nghịch với tần số hài), hay cuộn cảm (cảm kháng tỷ lệ thuận với tần số hài), nó sẽ cắt trên hoặc cắt dưới, hoặc cắt cả hai biên với là lọc thông thấp, thông cao, thông dải,...
    Từ trên ta có thể thấy, gần như là nhược điểm của cái này là khăc phục ưu điểm của cái kia. Chẳng hạn, xét về thời gian đáp ứng, rõ ràng lọc tương tự nhanh hơn hẳn. Xét về độ chính xác thì lọc số chuẩn hơn,...
    Nếu mình là giảng viên môn xử lý tín hiệu số thì với những gì bạn viết phía trên cũng đủ để mình đánh trượt bạn đấy !

  11. #9
    Tham gia
    Feb 2009
    Nơi Cư Ngụ
    chưa
    Bài viết
    16
    Thanks
    1
    Thanked 7 Times in 6 Posts

    Mặc định

    Trước tiên xin cảm ơn bạn gà con đã trả lời câu hỏi của mình.Ở phần thứ 2 về cửa sổ của biến đổi Fourier,nểu chỉ dùng cửa sổ để giới hạn vùng biến đổi fourrier thì nếu dùng các cửa sổ không có dạng hình chữ nhật như Hann,Hamiing thì biên độ các mẫu bị thay đổi,điều này có ảnh hưởng đến kết quả của FFT hay k?
    Còn phần bộ lọc số và tươg tự theo ý mình thì bộ lọc tương tự có sự trễ pha là khác nhau cho mỗi thành phần tần số,còn bộ lọc số có pha tuyến tính thì trễ pha là bằng nhau với mọi thành phần tần số đi qua bộ lọc,nên bộ lọc số có pha tuyến tính k làm thay đổi dạng tín hiệu nếu tín hiệu bao gồm nhièu thành phần tần số khác nhau..
    Lần sửa cuối bởi vanhieutk; 10/11/2014 lúc 12:04

  12. #10
    Tham gia
    Aug 2009
    Nơi Cư Ngụ
    Việt Nam
    Bài viết
    249
    Thanks
    27
    Thanked 192 Times in 94 Posts

    Mặc định

    Trích Nguyên văn bởi vanhieutk Xem bài viết
    Trước tiên xin cảm ơn bạn gà con đã trả lời câu hỏi của mình.Ở phần thứ 2 về cửa sổ của biến đổi Fourier,nểu chỉ dùng cửa sổ để giới hạn vùng biến đổi fourrier thì nếu dùng các cửa sổ không có dạng hình chữ nhật như Hann,Hamiing thì biên độ các mẫu bị thay đổi,điều này có ảnh hưởng đến kết quả của FFT hay k?
    Còn phần bộ lọc số và tươg tự theo ý mình thì bộ lọc tương tự có sự trễ pha là khác nhau cho mỗi thành phần tần số,còn bộ lọc số có pha tuyến tính thì trễ pha là bằng nhau với mọi thành phần tần số đi qua bộ lọc,nên bộ lọc số có pha tuyến tính k làm thay đổi dạng tín hiệu nếu tín hiệu bao gồm nhièu thành phần tần số khác nhau..
    Về mặt định lượng, khi bạn thay đổi cửa sổ thì giá trị chính xác của tích phân cũng sẽ thay đổi chứ



    Còn về mặt định tính thì khi bạn vẽ miền thời gian tần số của tín hiệu nó không khác nhau nhiều lắm đâu , bạn có thể vào matlab để kiểm nghiệm.

Trang 1/5 123 ... cuốicuối

Quyền Sử Dụng Ở Diễn Ðàn

  • Bạn không thể gửi chủ đề mới
  • Bạn không thể gửi trả lời
  • Bạn không thể gửi file đính kèm
  • Bạn không thể sửa bài viết của mình
  •