ディジタル微分

ディジタル微分
• 微分は次式により表される。
dx(t )
x(t ) − x(t − ∆t )
= lim
y (t ) =
∆t → 0
dt
∆t
• ディジタル微分ではこれを離散化した差分の
形で扱う。上式を離散化すると
となる。
x[n] − x[n − 1]
y[ n] =
T
• 例題
この差分の式からこのシステムの伝達関数を
求めなさい。またブロック図を描きなさい。
• 例題
このシステムの周波数応答を求めなさい。さ
らに周波数応答の絶対値(振幅特性)をグラ
フで示しなさい。
これをグラフに示すと次図のようになる。ただ
しサンプリング周波数は100Hzを用いた
(T=1/100=0.01)。
250
150
100
50
周波数[Hz]
48
44
40
36
32
28
24
20
16
12
8
4
0
0
¦H(ω)¦
200
ディジタル積分
• ディジタル積分は時刻ごとの信号の和を行う
処理である。図で表すと次のようになる。
n
n-2
T
n-3
n-1
順次和をとっていく
n+1
• これを式で表すと次のようになる。
y[ n] = y[ n − 1] + x[ n]T
• 例題
これより伝達関数を求めなさい。またシステ
ムのブロック図を示しなさい。
• 例題
さらに周波数応答を求め、周波数応答の絶
対値(振幅特性)をグラフに示しなさい。
周波数[Hz]
48
44
40
36
32
28
24
20
16
12
8
4
0.18
0.16
0.14
0.12
0.1
0.08
0.06
0.04
0.02
0
0
¦H(ω)¦
• これをグラフに示すと次図のようになる。ただしサン
プリング周波数は100Hzである。
• 周波数が0Hzの時は値が無限となるためプロットし
ていない。この値が無限になるというのは0Hzの信
号(直流)をシステムに入れると出力値は無限にな
るということを意味する。積分回路では全時間の値
の和をとるため、常に一定の値をとる信号を入力す
ると無限時間では値は無限となる。