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[신호처리] FIR 필터의 Frequency response (2)

by 파우르네 2022. 6. 19.
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주파수 응답의 그래프 표현

1. 주파수응답은 주파수에 따라 변화하므로, 서로 다른 주파수의 정현파는 다르게 작용함.

2. b_k 를 적절하게 선택하면 매우 다양한 주파수 응답을 구현할 수 있다.

 

주파수에 대한 주파수응답[H(e^jŵ)] 의 magnitude& phase 그래프 

1. delay system

2. first-difference system

3. simple lowpass filter

+ 4. L-point running sum/average filter

 

 

1. delay system

difference equation

 

frequency response

: magnitude    >> 모든 주파수에 대해 magnitude는 1이다.

: phase 

2. first-difference system

 

 

; frequency response

 

 

 

 

; magnitude

 

; phase

 

주기가 2π임을 확인할 수 있다. ( magnitude는 우함수, phase는 기함수)

magnitude의 -π 부터 π구간을 살펴보았을 때, 저주파수에서는 0, 고주파에서 2로, High pass filter 임을 알 수 있다.

 

 

                                                                                                                                                                    >>>   j=e^(jπ /2)  , 

 

 

3. simple low pass filter

                  

 

    ;frequency response

  

 

 

 

phase 가 선형형태 >> delay 발생

고주파를 억제하고, 저주파에서  magnitude가 크게 나타나므로 low pass filter이다.

 

 

 Cascaded LTI system 시스템의 직렬 연결

 

시간 영역의 convolution은 주파수영역의 multiplication과 동등하다!

 

Running-sum Filtering   이동합 필터링

- L-point running sum

n에서의 출력은 x[n]과 그 이전의 L-1개의 입력들의 합으로 계산된다.

 

 

; difference equation

 

 

                                                                                                                   매트랩 구현 코드:

 

 

;  frequency response

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Dirichlet form(디리클레 형)

 

 Example ) 11point running-sum filter

 

 

 

 

의 특징

 

1. 주기가 2π 인 우함수

2. ŵ가 0일 때, 최댓값 L을 가짐.

3. ŵ가 증가할수록 감소함.

4. 2π/L X k 에서 0이다.  (k는 0이 아닌 정수)

 

phase

modulo 2π로 빼서  θ가 -π와 π 사이에 위치하도록 해준다.

 

 

 

Cascaded system

1) L-point running sum 이동합

 

 

L-point running sum 이동합

 

 

(L-1)/2 만큼의 시간 delay 발생.   (L=11 인 경우, -5의 shift가 발생한다.)

지연기 delay와 디리클레 필터의 직렬연결

2) L-point running-average filter 이동평균필터

 

 

L-point running-average filter 이동평균필터

 

 

이동합과 곱셈기의 직렬연결

 

샘플링된 연속시간 신호(Sampled Continuous-Time Signals)의 필터링 

연속시간 신호를 샘플링하여 신호를 얻었을 때, 이산신호 필터의 주파수 응답을 원래의 연속시간신호의 스펙트럼에 미치는 필텨의 영향

[샘플링 / 복원]

 

 

 

 

 

 

 

 

Example)

 

 

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