DSP 101
M8 · L2
الوحدة 8 — تصميم مرشحات IIR
باترورث وتشيبيشيف والإهليجي

ثلاث عائلات مرشحات كلاسيكية — كل منها تُحسّن مفاضلة مختلفة بين استواء نطاق التمرير وحدة الانتقال وتخفيف نطاق الوقف وخطية الطور.

1 / 9
DSP 101
M8 · L2
العائلة الأولى
باترورث: أقصى استواء

لا تموّج في أي مكان — نطاق تمرير مسطح، نطاق وقف أحادي الاتجاه. الأقطاب على دائرة متوزعة بالتساوي. الانحدار −20N ديسيبل/ديكاد. أسلس سعة وأقرب طور للخطية.

تربيع سعة باترورث
|H(j\Omega)|^2 = \dfrac{1}{1 + \left(\Omega/\Omega_c\right)^{2N}}
2 / 9
DSP 101
M8 · L2
العائلة الثانية — النوع الأول
تشيبيشيف: تموّج متساوٍ في التمرير

يسمح بتموّج محكوم في نطاق التمرير لتحقيق انتقال أحد من باترورث لنفس الدرجة. التموّج يتذبذب بالتساوي بين ±ε² — ومن هنا "التموّج المتساوي".

النوع الثاني
يقلب التموّج إلى نطاق الوقف — نطاق تمرير مسطح، تموّج متساوٍ في نطاق الوقف. أصفار محدودة تُنشئ قواطع حادة لرفض أفضل.
3 / 9
DSP 101
M8 · L2
العائلة الثالثة
الإهليجي: الدرجة الدنيا

تموّج متساوٍ في كلا نطاق التمرير والوقف في آنٍ معاً — أحد انتقال ممكن لأي درجة معينة. لا مرشح آخر يمكنه تلبية نفس مواصفة السعة بأقطاب أقل.

كلا
النطاقين متموّجان
دنيا
درجة لأي مواصفة
أسوأ
خطية الطور
4 / 9
DSP 101
M8 · L2
كفاءة الدرجة
نفس المواصفة، أقطاب أقل

لتموّج 1 ديسيبل في التمرير، تخفيف 40 ديسيبل في الوقف، نسبة تردد 2×، الدرجات المطلوبة مختلفة جذرياً:

  • باترورث: N = 8 أقطاب مطلوبة
  • تشيبيشيف I: N = 5 أقطاب مطلوبة
  • الإهليجي: N = 4 أقطاب مطلوبة (نصف أقطاب باترورث، 8 → 4)
  • للمواصفات الأضيق، توفيرات الإهليجي تصل إلى 5 مرات أو أكثر
5 / 9
DSP 101
M8 · L2
المفاضلة الجوهرية
الحدة مقابل الطور

الحدة وخطية الطور في تعارض جوهري في مرشحات IIR. كلما ازداد انحدار الانتقال، ازداد تباين تأخير المجموعة:

  • باترورث ← أفضل طور، أهدأ انحدار
  • تشيبيشيف I/II ← أحد، تشويه طوري متوسط
  • الإهليجي ← الأحد، أشد تباين في تأخير المجموعة
  • للطور الخطي بأي ثمن ← استخدم FIR
6 / 9
DSP 101
M8 · L2
دليل القرار
كيف تختار؟
  • تريد نطاق تمرير مسطحاً والطور مهم ← باترورث
  • تريد انتقالاً أحد وتتحمل تموّج نطاق التمرير ← تشيبيشيف I
  • تريد نطاق تمرير مسطحاً + نطاق وقف أفضل من باترورث ← تشيبيشيف II
  • تريد الدرجة الدنيا وتشويه الطور مقبول ← الإهليجي
  • تريد طوراً خطياً ← FIR وليس IIR
7 / 9
DSP 101
اختبار سريع

تحقّق ممّاترسّخ

أربعة أسئلة عن عائلات IIR الكلاسيكية الثلاث ومقايضات الرتبة والطور فيها.

السؤال 1 من 0
النتيجة 0/0

8 / 9
DSP 101
M8 · L2
النقاط الرئيسية
ما تعلمته
  • باترورث = أقصى استواء، لا تموّج، أفضل طور، أعلى درجة
  • تشيبيشيف I = تموّج متساوٍ في التمرير، انتقال أحد من باترورث
  • تشيبيشيف II = نطاق تمرير مسطح، تموّج متساوٍ في الوقف، أصفار محدودة
  • الإهليجي = تموّج متساوٍ في النطاقين، الدرجة الدنيا، أسوأ طور
  • نفس المواصفة: باترورث N=13، تشيبيشيف N=7، الإهليجي N=4
  • التالي: التحويل الخطي المتحيز يُعيّن هذه التصاميم التناظرية إلى مرشحات رقمية
اقرأ المقال كاملاً ←
9 / 9
1 / 8 صامت