ตัวกรอง ออก แบบ ด้วย เครื่อง มือ ที่ ประณีต: ตัว อย่าง ที่ ใช้ ได้ จริง ใน ด้าน วิศวกรรม การ สื่อสาร

ตัวกรองเป็นส่วนประกอบที่สําคัญในวิศวกรรมการสื่อสาร ซึ่งใช้ในการแก้ไขสัญญาณ โดยอนุญาตให้ผ่านระหว่างการปิดกั้นความถี่อื่น ๆ ห้องสมุดไพธอน มีเครื่องมือออกแบบและวิเคราะห์การกรองในรูปแบบต่างๆ อย่างมีประสิทธิภาพ บทความนี้แสดงตัวอย่างของการออกแบบตัวกรองร่วมกับ SciPy โดยเน้นการนําไปใช้ในระบบการสื่อสาร

ออกแบบตัวกรองแบบ lost- Pass

ตัวกรองแบบผ่านเข็มต่ํา จะอนุญาตให้สัญญาณมีความถี่ต่ํากว่าจุดตัดผ่านได้ ในขณะที่ปรับความถี่ให้สูงขึ้น โดยใช้ SciPy คุณสามารถออกแบบตัวกรองดังกล่าวด้วยฟังก์ชัน [FLT: 0] ซึ่งสร้างตัวกรองบัตเตอร์เวิร์ธที่รู้จักสําหรับการตอบโต้ความถี่แบบแบน

โค้ดตัวอย่างที่จะออกแบบตัวกรองแบบลิตเติลพาสแบบลิตเติล

[FLT: 4]

เมื่อ ถูก ออก แบบ แล้ว ก็ สามารถ นํา กรอง ไป ใช้ กับ สัญญาณ ต่าง ๆ ได้ โดย ใช้ [FLT: 5].

ออกแบบตัวกรองแบนด์สเฟียร์

ตัวกรองแบนด์สเฟียร์ช่วยให้สัญญาณภายในช่วงความถี่เฉพาะผ่าน ในขณะที่บล็อกความถี่ภายนอกช่วงนั้น ฟังก์ชัน (FLT: 6) ของ SciPy [FLT: 6] ยังสามารถใช้ในการสร้างตัวกรองเหล่านี้ได้อีกด้วย

โค้ดตัวอย่างสําหรับตัวกรองแบนสตรัมบัตเตอร์เวิร์ธ:

[FLT: 7]

[FLT: 8]

[FLT: 9]

วิเคราะห์ตัวกรองและปรับค่าภาพ

SciPy ให้เครื่องมือวิเคราะห์คุณลักษณะตัวกรอง เช่น การตอบรับความถี่ ฟังก์ชัน [FLT: 10] คํานวณปฏิกิริยาความถี่ ซึ่งสามารถเห็นภาพได้โดยใช้ Matplotlib

โค้ดตัวอย่างที่จะพลอตการตอบรับความถี่:

[FLT: 11]

[FLT: 12]

[FLT: 13]

[FLT: 14]

[FLT: 0] Plot แสดงวิธีกรองส่งผลกระทบต่อความถี่ที่แตกต่างกัน ช่วยในการตรวจสอบการออกแบบ