4.1.2. Зачем применять адаптивные фильтры БИХ – типа?Как обсуждалось на всем протяжении гл. 3, адаптивный цифровой фильтр КИХ – типа несложен, и существует несколько надежных алгоритмов для выбора соответствующих коэффициентов фильтра. Тогда зачем же исследовать альтернативу применения фильтров БИХ – типа? Ответ можно найти с помощью двух практических примеров. Рассмотрим сначала проблему корректировки или компенсации искажений сигнала, которым подвергается радиосигнал вследствие многолучевого распространения. Сигнал, поступивший на приемную антенну при приемлемых допущениях, является линейной комбинацией модификаций переданного сигнала с различными временными задержками. Более того, можно показать, что при достаточно высоком порядке фильтра На рис. 4.1 показана упрощенная блок-схема обработки сигнала для такого случая. Передаточная функция корректирующего фильтра а б. Рис. 4.1 Пример применения адаптивного фильтра БИХ – типа. для компенсации эффектов, возникающих при распространении сигнала: многолучевое распространение в радиолинии (а); упрощенная блок-схема этапов обработки сигнала (б). Еще одной проблемой, представляющей практический интерес, является проблема моделирования систем, на выходах которых присутствуют синусоидальные, или близкие к синусоидальным, сигналы. Этот случай показан на рис. 4.2. Рис. 4.2. Другой пример применения адаптивных фильтров БИХ – типа для моделирования системы с сильными резонансами. К исследуемой системе приложено входное возбуждение Случай, показанный на рис. 4.2, обычно называют задачей «прямого моделирования», а случай, показанный на рис. 4.1, - задачей «обратного моделирования» (см. разд. 1.1.2). Как мы можем заключить, фильтры БИХ – типа имеют каноническую форму, и для задач обратного моделирования «с нулями в передаточной характеристике», и для задач прямого моделирования с выраженными резонансами, и приводят, следовательно, к минимальным вычислительным затратам. Вычислительные преимущества фильтров БИХ – типа могут быть значительными. Сильный одиночный резонанс, маскируемый контрастной шумовой помехой, можно успешно моделировать фильтром БИХ – типа второго порядка, в то время как для обеспечения равноценного качества выходного сигнала с помощью фильтра КИХ – типа потребовалась бы схема с сотнями ответвлений.
|