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連続系一次遅れの離散系バージョン?
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- LCR707
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双線形変換を用いて離散化する場合の説明です。 ローパスフィルタの伝達関数を H(s) = 1/(1 + s・Ta) = 1/(1 + s/ωa) … (1) とし、サンプリング周期を T とします。周波数軸のゆがみを補正するため、カットオフ角周波数ωaを変換して、 ωb = (2/T)tan(ωa・T/2) … (2) としたローパスフィルタの伝達関数 H(s) = 1/(1 + s/ωb) … (3) を用います。ただし、ωa ≪ 2/T の場合は、ωb≒ωa としてかまいません。 双線形変換を行うため、(3)式の右辺に s = (2/T)(1 - z^-1)/(1 + z^-1) … (4) を代入し、これをH(z)として H(z) = (b0 + b1×z^-1) / (1 - a1×z^-1) … (5) の形に整形し、係数 a1,b0,b1 を求めます。たとえば係数 a1 は a1 = (2-ωb・T)/(2+ωb・T) です。b0,b1は腕試しに計算してみて下さい。 このようにして求めた係数 a1,b0,b1 を用いて、フローグラフを作ります。 その構成方法はいろいろありますが、直接型(2)という方式の場合、その計算手順は、Z0,Z1を変数として Z0 = InData(i) + a1×Z1; OutData(i) = b0×Z0 + b1×Z1; Z1 = Z0; の繰り返しになります。 2次や3次のアナログフィルタから、IIRデジタルフィルタを作る場合も、同様の手順で行うことができます。
- yaksa
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離散信号なら、Z変換を考えればいいのかな Z変換の、1次遅れフィルタは、 z/(z-exp(aT)) の形です。Tはサンプリング周期です。 aはローパスのパラメタですが、 連続系での 1/(s-a) の形のフィルタのaに相当します
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