LPF설계(low pass filter)

소개

- MATLAB을 이용한 Ideal low _pass Filter 설계 및 특성 파악
저대역 필터는 시간 축상에서 sinc 함수로서 표현되므로, non-causal이며, IIR필터이므로
FIR형태로 구성하기 위해서 적절한 주파수에서 cut을 해줘야 하며, 이것이 실습에서 주 어줄 cut_off frequency이다. 적절한 주파수에서 cut한 신호를 Fourier transform하면 rectangular모양에서 ripple과 transition band를 갖는 형태로 바뀌게 된다.

- 설계 목표
저대역에서의 신호를 최대한 보존하고, 고대역에서의 신호를 최대한 제거하는 LOW PASS FILTER의 설계 (transition Band의 최소화)

목차

1. 목표: Low-pass filter(LPF) 설계 및 검증
2. 규격
3. filter 설계 및 설계한 filter의 주파수 해석
4. 검증
5. 고찰
6. 필터 설계 코드

본문내용

Report
Digital Signal Process
1. 목표: Low-pass filter(LPF) 설계 및 검증
- MATLAB을 이용한 Ideal low _pass Filter 설계 및 특성 파악
저대역 필터는 시간 축상에서 sinc 함수로서 표현되므로, non-causal이며, IIR필터이므로
FIR형태로 구성하기 위해서 적절한 주파수에서 cut을 해줘야 하며, 이것이 실습에서 주 어줄 cut_off frequency이다. 적절한 주파수에서 cut한 신호를 Fourier transform하면 rectangular모양에서 ripple과 transition band를 갖는 형태로 바뀌게 된다.
- 설계 목표
저대역에서의 신호를 최대한 보존하고, 고대역에서의 신호를 최대한 제거하는 LOW PASS FILTER의 설계 (transition Band의 최소화)
2. 규격
필터설계에서 제어 가능한 parameters로는 fc(cut-off frequency), M(filter length), FFT_num(FFT point 수), W(window 종류)가 있다.
(통제변인, )
1) cut-off frequency : fc = 0.2 or 0.4
Cut-off frequency는 Sampling 주파수에서 어느 대역까지 주파수를 통과 시킬 것인 가를 결정 하는 parameter이다. 위 Simulation결과를 보면 0.2로 했을 때가 0.4로 했을 때보다 상대적으로 고주파대역을 더 통과시키지 않는 것을 확인 할 수 있다. 위 filter는 FFT ponit 수가 512(신호의 Sampling 수: 512, 신호의 대역폭:256Hz)개 이므로 주기는 512이고 0.2일 때 cut-off-frequency는, 512*0.2 = 102.4이다. 위 그림의 좌측 통과대역을 보면 일치하는 것을 확인 할 수 있다. 또한 0.4에서도 마찬가지로 512*0.4=204.8으로 일치함을 확인할 수 있다. 다만 필터가 이상적이지 않기 때문에 ripple과

참고자료

· 없음