Представляю вам описание разработанной программной модели фильтров Чебышева написанной на языке С++ с использование библиотек и функций программы математических расчетов MathCAD. Графический интерфейс программы представлен на рисунке ниже.

модель фильтров Чебышева

Программа состоит из 7 модулей: 6 модулей, имеющих форму + модуль, содержащий описание основных функций, процедур и глобальных переменных. Из формы в форму можно перемещаться последовательно вперед и назад. Кроме того, начиная с третьей формы, с помощью контекстного меню, привязанного к кнопке “ << ”, возможен быстрый возврат в любую из предыдущих форм.

На форме №1 осуществляется выбор рода НЧ фильтра Чебышева   — первого или второго.

На форме №2 вводятся  исходные данные фильтра:

  • шаг дискретизации Δt;
  • граничная частота полосы пропускания  fp;
  • граничная частота полосы  подавления fs;
  • коэффициент неравномерности Ap;
  • коэффициент неравномерности As.

Здесь же осуществляется перевод задаваемых частотных характеристик (ωc, ωp, ωs) в значения деформированных частот и расчет:

  • частоты Найквиста fn;
  • параметра δ ;
  • порядка фильтра N;
  • значений коэффициентов am, Gm, bm, cm и γ.

На этой же форме выводится график исходной передаточной функции по нормированной частоте.

На форме №3 выводятся промежуточные данные фильтра:

  • частота Найквиста fn;
  • граничная частота полосы пропускания ωp (в радианах);
  • граничная частота полосы  подавления ωs (в радианах);
  • параметр δ ;
  • деформированные  частоты  ωdp, ωds (в радианах);
  • расчетный порядок фильтра N.

На этой же форме выводятся графики передаточных характеристик полученного фильтра, осуществляется выбор необходимого порядка фильтра (четного или нечетного) и рассчитывается импульсная характеристика.

На форме №4 сравниваются исходная АЧХ и АЧХ, построенная по импульсной характеристике.

На форме №5 выбирается тестовый входной сигнал (периодический, непериодический или прямоугольный импульс).

Для периодического сигнала можно задать:

  • коэффициент, меняющий амплитуду;
  • коэффициент, меняющий частоту.

Для непериодического сигнала можно задать коэффициенты, меняющие его форму, максимумы и их смещение по оси х. Для прямоугольного импульса можно задать его длительность.

На форме №6 сравниваются  входной  и отфильтрованный сигналы.

Все формы в процессе расчетов обращаются к модулю, (хранящему основные процедуры, функции и глобальные переменные).