Thiết kế các bộ lọc
129
Các thông số còn lại là các thông số không bắt buộc. wt là một vector cùng chiều dài với w
để đánh giá trọng số của sai số tại các điểm tần số khảo sát. Hàm invfreqz sẽ tìm cách tối
thiểu hoá đại lượng (B – H.A)
2
.wt (mặc định wt là vector đơn vị). iter xác định số lần lặp
tối đa của giải thuật. tol xác định sai số cho phép. Giải thuật sẽ dừng khi sai số nhỏ hơn giá
trị tol (mặc định 0.01). Chuỗi ‘trace’ được cung cấp để yêu cầu hàm invfreqz tạo ra các
báo cáo về từng bước lặp.
Nếu cần thiết kế bộ lọc phức, ta dùng cú pháp:
>> [b,a] = invfreqz(h,w,'complex',nb,na,...)
trong đó vector w gồm các phần tử nằm trong khoảng [-
π, π].
10.3. THIEÁT KEÁ BOÄ LOÏC FIR
Các bộ lọc FIR là các bộ lọc có đáp ứng xung hữu hạn và là bộ lọc toàn zero. So với bộ lọc
IIR, các bộ lọc IIR có những ưu điểm nổi bật sau:
o Pha tuyến tính
o Luôn luôn ổn dịnh
o Phương pháp thiết kế nói chung là tuyến tính
o Có thể thực hiện một cách hiệu quả bằng phần cứng
o Đáp ứng quá độ chỉ tồn tại trong thời gian hữu hạn
Tuy nhiên, nhược điểm lớn nhất của bộ lọc FIR so với bộ lọc IIR là bậc của bộ lọc FIR phải
lớn hơn nhiều so với bộ lọc IIR với cùng một chỉ tiêu chất lượng. Do đó độ trễ của bộ lọc FIR
cũng cao hơn.
Các phương pháp thiết kế bộ lọc FIR được sử dụng trong MATLAB được tóm tắt trong bảng
dưới đây:
Bảng 10.5.
Các phương pháp thiết kế bộ lọc IIR và các hàm MATLAB tương ứng
Phương pháp thiết kế Mô
tả Các
hàm
thiết kế
Phương pháp cửa sổ
Sử dụng các cửa sổ để giới hạn đáp ứng xung,
tức biến đổi FFT ngược của đáp ứng tần số lý
tưởng
fir1, fir2,
kaiserord
Nhiều dải tần và các dải chuyển
tiếp
Gợn sóng cân bằng hoặc cực tiểu hoá bình
phương sai số ở các băng con của đáp ứng tần số
firls, firpm,
firpmord
Giới hạn bình phương cực tiểu
Tối thiểu hoá sai số bình phương tích luỹ trên
toàn dải tần số về giá trị tối đa cho phép
fircls, fircls1
Đáp ứng tuỳ định
Thiết kế bộ lọc tuỳ theo đáp ứng tần số, kể cả
các bộ lọc phức và bộ lọc có pha phi tuyến
cfirpm
Raised-Cosine
Đáp ứng của bộ lọc thông thấp với vùng chuyển
tiếp có dạng sine
firrcos
10.3.1. CAÙC BOÄ LOÏC COÙ PHA TUYEÁN TÍNH
Hầu hết các bộ lọc FIR được thiết kế trong MATLAB đều có pha tuyến tính, trừ các bộ lọc
thiết kế bằng hàm cfirpm
.
Dựa vào tính chất đối xứng của các hệ số của bộ lọc FIR (còn gọi
là các tap), người ta định nghĩa bốn loại bộ lọc FIR có pha tuyến tính như sau:
