Функции анализа аналоговых и цифровых фильтров

Функции
int	dspl_freqs (double *b, double *a, int ord, double *w, int n, double *hR, double *hI)
	Расчет комплексного коэффициента передачи \( H(j \omega)\) аналогового фильтра. Подробнее...
int	dspl_freqz (double *b, double *a, int ord, double *w, int n, double *hR, double *hI)
	Расчет комплексного коэффициента передачи \( H \left(e^{j \omega} \right)\) цифрового фильтра. Подробнее...
int	dspl_freqz_resp (double *b, double *a, int ord, double *w, int n, double *h, double *phi, double *gd)
	Расчет амплитудно-частотной (АЧХ), фазочастотной характеристик (ФЧХ), а также группового времени запаздывания (ГВЗ) цифрового фильтра. Подробнее...

Подробное описание

Функции анализа аналоговых и цифровых фильтров

Функции

dspl_freqs()

int dspl_freqs	(	double *	b,
		double *	a,
		int	ord,
		double *	w,
		int	n,
		double *	hR,
		double *	hI
	)

Расчет комплексного коэффициента передачи \( H(j \omega)\) аналогового фильтра.

Функция рассчитывает значения комплексного коэффициента передачи \(H(j \omega)\) аналогового фильтра, заданного коэффициентами передаточной функции \(H(s)\):

\[ H(s) = \frac{\sum_{k = 0}^{N} b_k \cdot s^k}{\sum_{m = 0}^{N} a_m \cdot s^m}, \]

где \(N\) - порядок фильтра (параметр ord).

Комплексный коэффициент передачи рассчитывается путем подстановки \(s = j \omega \).

Аргументы

[in]	b	Указатель на вектор коэффициентов числителя передаточной функции \(H(s)\). Размер вектора [ord+1 x 1].
[in]	a	Указатель на вектор коэффициентов знаменателя передаточной функции \(H(s)\). Размер вектора [ord+1 x 1].
[in]	ord	Порядок фильтра. Количество коэффициентов числителя и знаменателя передаточной функции \(H(s)\) равно ord+1.
[in]	w	Указатель на вектор значений циклической частоты \(\omega\) (рад/с), для которого будет рассчитан комплексный коэффициент передачи \(H(j \omega)\). Размер вектора [n x 1].
[in]	n	Размер вектора циклической частоты w.
[out]	hR	Указатель на вектор реальной части комплексного коэффициента передачи \(H(j \omega)\), рассчитанного для циклической частоты w. Размер вектора [n x 1]. Память должна быть выделена.
[out]	hI	Указатель на вектор мнимой части комплексного коэффициента передачи \(H(j \omega)\), рассчитанного для циклической частоты w. Размер вектора [n x 1]. Память должна быть выделена.

Возвращает

DSPL_OK Фильтр рассчитан успешно.
В противном случае код ошибки:
DSPL_ERROR_FILTER_ORD Порядок фильтра должен быть положительным.
DSPL_ERROR_PTR Ошибка указателя. Указатели b, a, w, hR и hI не должны быть NULL.
DSPL_ERROR_SIZE Размер n должен быть положительным.

Автор

Бахурин Сергей www.dsplib.org

dspl_freqz()

int dspl_freqz	(	double *	b,
		double *	a,
		int	ord,
		double *	w,
		int	n,
		double *	hR,
		double *	hI
	)

Расчет комплексного коэффициента передачи \( H \left(e^{j \omega} \right)\) цифрового фильтра.

Функция рассчитывает значения комплексного коэффициента передачи \( H \left(e^{j \omega} \right)\) цифрового фильтра, заданного коэффициентами передаточной функции \(H(z)\):

\[ H(z) = \frac{\sum_{k = 0}^{N} b_k \cdot z^{-k}}{\sum_{m = 0}^{N} a_m \cdot z^{-m}}, \]

где \(N\) - порядок фильтра (параметр ord).

Комплексный коэффициент передачи рассчитывается путем подстановки \(z = e^{j \omega} \).

Аргументы

[in]	b	Указатель на вектор коэффициентов числителя передаточной функции \(H(z)\). Размер вектора [ord+1 x 1].
[in]	a	Указатель на вектор коэффициентов знаменателя передаточной функции \(H(z)\). Размер вектора [ord+1 x 1].
[in]	ord	Порядок фильтра. Количество коэффициентов числителя и знаменателя передаточной функции \(H(z)\) равно ord+1.
[in]	w	Указатель на вектор значений нормированной циклической частоты \(\omega\) от 0 до \( 2\pi\), для которого будет рассчитан комплексный коэффициент передачи \( H \left(e^{j \omega} \right)\). Размер вектора [n x 1].
[in]	n	Размер вектора нормированной циклической частоты w.
[out]	hR	Указатель на вектор реальной части комплексного коэффициента передачи \( H \left(e^{j \omega} \right)\), рассчитанного для циклической частоты w. Размер вектора [n x 1]. Память должна быть выделена.
[out]	hI	Указатель на вектор мнимой части комплексного коэффициента передачи \( H \left(e^{j \omega} \right)\), рассчитанного для циклической частоты w. Размер вектора [n x 1]. Память должна быть выделена.

Возвращает

DSPL_OK комплексный коэффициент передачи расчитан успешно.
В противном случае код ошибки:
DSPL_ERROR_FILTER_ORD Порядок фильтра должен быть положительным.
DSPL_ERROR_PTR Ошибка указателя. Указатели b, a, w, hR и hI не должны быть NULL.
DSPL_ERROR_SIZE Размер n должен быть положительным.

Автор

Бахурин Сергей www.dsplib.org

Примеры:

resample_lagrange_filter_interp.c и resample_spline_filter_interp.c.

dspl_freqz_resp()

int dspl_freqz_resp	(	double *	b,
		double *	a,
		int	ord,
		double *	w,
		int	n,
		double *	h,
		double *	phi,
		double *	gd
	)

Расчет амплитудно-частотной (АЧХ), фазочастотной характеристик (ФЧХ), а также группового времени запаздывания (ГВЗ) цифрового фильтра.

Функция рассчитывает значения АЧХ \( \left| H \left(e^{j \omega} \right) \right|^2\), дБ, ФЧХ \(/ \Phi (\omega) = \textrm{arg}\left( H \left(e^{j \omega} \right) \right)\), а также ГВЗ \(/ \tau (\omega) = - \frac{d \Phi(\omega)}{d \omega}\) цифрового фильтра, заданного коэффициентами передаточной функции \(H(z)\):

\[ H(z) = \frac{\sum_{k = 0}^{N} b_k \cdot z^{-k}}{\sum_{m = 0}^{N} a_m \cdot z^{-m}}, \]

где \(N\) - порядок фильтра (параметр ord).

Аргументы

[in]	b	Указатель на вектор коэффициентов числителя передаточной функции \(H(z)\). Размер вектора [ord+1 x 1].
[in]	a	Указатель на вектор коэффициентов знаменателя передаточной функции \(H(z)\). Размер вектора [ord+1 x 1].
[in]	ord	Порядок фильтра. Количество коэффициентов числителя и знаменателя передаточной функции \(H(z)\) равно ord+1.
[in]	w	Указатель на вектор значений нормированной циклической частоты \(\omega\) от 0 до \( 2\pi\), для которого будет рассчитаны характеристики фильтра. Размер вектора [n x 1].
[in]	n	Размер вектора нормированной циклической частоты w.
[out]	h	Указатель на вектор АЧХ, рассчитанного для циклической частоты w. Размер вектора [n x 1]. Если АЧХ не требуется, то данный указатель может быть NULL.
[out]	phi	Указатель на вектор ФЧХ, рассчитанного для циклической частоты w. Размер вектора [n x 1]. Если ФЧХ не требуется, то данный указатель может быть NULL.
[out]	gd	Указатель на вектор ГВЗ, рассчитанного для циклической частоты w. Размер вектора [n x 1]. Если ГВЗ не требуется, то данный указатель может быть NULL.

Возвращает

DSPL_OK Характеристики фильтра расчитаны успешно передачи расчитан успешно.
В противном случае код ошибки:
DSPL_ERROR_FILTER_ORD Порядок фильтра должен быть положительным.
DSPL_ERROR_PTR Ошибка указателя. Указатели b, a, w, hR и hI не должны быть NULL.
DSPL_ERROR_SIZE Размер n должен быть положительным.

Автор

Бахурин Сергей www.dsplib.org

Примеры:

resample_lagrange_filter_frac_delay.c и resample_spline_filter_frac_delay.c.