Suodinsuunnittelun tavoitteena on saada amplitudivaste päästökaistalla ykköseksi ja estokaistalla nollaksi. Käytännössä tämä ei ole mahdollista, vaan suotimelle täytyy antaa hieman toleranssia ja sallia tietty määrä värähtelyä molemmilla kaistoilla. Lisäksi kaistojen väliin täytyy sallia "don't care" -alue, jossa amplitudivaste saa olla mitä vain.
Prujussa ratkaistaan mikä impulssivaste toteuttaisi ideaalisen amplitudivasteen (arvot vain nollaa tai ykköstä). Osoittautuu että impulssivasteen muoto on tuttu sinc-funktio, mutta sen pituus on ääretön. Tämän vuoksi suotimesta ei saataisi ainuttakaan vastearvoa koskaan, vaan laskentaa tarvittaisiin äärettömän paljon.
Tästä ongelmasta päästään katkaisemalla impulssivaste, mutta tämä luonnollisesti vaikuttaa amplitudivasteeseen. Oikealla olevan kuvan mukaisen demoodettiin, että suoralla katkaisulla ei estokaistan värähtelyä saada millään alle n. 21 desibelin, ja päästökaistallakin suurin heitto on luokkaa 0.7 dB. Ratkaisu tähän on käyttää ikkunointia, eli kertoa katkaistu impulssivaste jollain ikkunafunktiolla. Näin voidaan päästä parempiin vaimennusominaisuuksiin.
Ideaalisen
suotimen impulssivasteen pituus on ääretön, eikä sitä voi käytännössä
toteuttaa. Näin ollen impulssivaste on katkaistava, mistä seuraa
vääristymä amplitudivasteeseen. Matlab-testeillä havaittiin, että tätä
ei voi kompensoida esim. kertoimia lisäämällä, vaan on käytettävä ikkunaa, joka
pehmentää katkaisun vaikutusta. Ikkunoita on lueteltu esim. sivun 84
taulukossa, ja mitä paremmat vaimennusominaisuudet niillä on, sitä
leveämpi siirtymakaistasta tulee. Onneksi tätä voidaan kuitenkin
kompensoida kertoimia lisäämällä. Ikkunoiden ominaisuuksi havainnollistettiin oheisen kuvan mukaisella demolla.Luennon lopuksi käytiin taululla esimerkki ikkunamenetelmän käytöstä vuoden 2011 toukokuun tentissä.
Ei kommentteja:
Lähetä kommentti