طراحی فیلتر میان گذر با استفاده از فیلترهای بالاگذر و پایین گذر 14 ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 14

موضوع پروژه: طراحی فیلتر میان گذر با استفاده از فیلترهای بالاگذر و پایین گذر در حوزه فرکانس(Ideal ، Butterworth و Gaussian)

شماره پروژه: 6

نام دانشجو: سیده فرشته میرمحمدیان توتکله

مهلت تحویل: 06/03/1387

تاریخ تحویل: 06/03/1387

چکیده:

در این پروژه ، فیلتری را طراحی می کنیم که فرکانس های زیر 10 (شعاع قطع پایین) و بالای 20 (شعاع قطع بالا) را از خود عبور دهد.این فیلتر با استفاده از فیلترهای Low-pass و High-pass ایده آل ، Butterworth و Gaussian طراحی شده است. روند تعریف این فیلتر در این گزارش بیان شده و هم چنین با بررسی نتایج حاصل از این فیلترها ، به مقایسه عملکرد آنها می پردازیم.

شرح تکنیکی مساله:

هدف این است که فیلتری بسازیم که فرکانس های زیر 10 و بالای 20 را از خود عبور داده و بقیه فرکانس ها را حذف یا تضعیف کند.

تصویر اصلی، شکل (1) ، یک تصویر 500*500 است که می خواهیم آن را از این فیلتر عبور دهیم. بدین منظور ابتدا یک فیلتر Low-pass ایده آل یا Butterworth یا Gaussian طراحی کرده تصویر را از آن عبور میدهیم وسپس تصویرحاصل را از یک فیلتر High-pass ایده آل یا Butterworth یا Gaussian گذر می دهیم تا به ترتیب فرکانس های زیر 10 و بالای 20 را تقویت کند.

اولین راهی که به ذهن می رسد این است که طبق مراحل گفته شده برای اعمال فیلتر به تصویردر حوزه فرکانس ، پس از تغییر فاز ، ابتدا تبدیل فوریه تصویررا گرفته(با دستور fft2)، وحاصل را در فیلتر Low-pass ضرب نظیر به نظیر کنیم و بعد از جواب بدست آمده عکس تبدیل فوریه بگیریم(با دستور ifft2 ) تا پس از انجام مراحل باقیمانده ، تصویر خواسته شده در حوزه مکان حاصل شود.

این الگوریتم در برنامه های (2) ، (3) و (5) ، به ترتیب برای فیلتر های ایده آل ، Butterworth و Gaussian که در پیوست موجود است پیاده سازی شده و نتایج حاصل از آنها در شکل های (5) ، (8) و (12) قابل مشاهده است.

توضیح: برای فیلتر ایده آل اول تصویر عبور داده شده از فیلتر Low-pass به صورت فایل JPEG ذخیره شد وسپس در برنامه ای جداگانه ای تصویر حاصل از فیلتر Low-passرا از یک فیلتر High-passعبور دادیم. که نتیجه همان شکل 5-5 است.

اما راه حل بهینه این است که دو بار از تصویرها تبدیل فوریه و عکس تبدیل فوریه نگیریم. به عبارت دیگر دو مرتبه وارد حوزه فرکانس نشویم. در نتیجه باید ابتدا تبدیل فوریه تصویر را بدست آورده و در فیلتر Low-pass ضرب کنیم. سپس جواب را در فیلتر High-pass هم ضرب کرده و از این حاصل ضرب عکس تبدیل فوریه بگیریم و بقیه مراحل تغییر فاز و ... را طی کنیم. بنابراین یک بار وارد حوزه فرکانس شده و محاسبات برنامه کمتر می شود و سرعت اجرا هم بالاتر می رود.

این الگوریتم در برنامه های (4) و (6) برای فیلترهای Butterworth و Gaussian که در پیوست موجود است پیاده سازی شده و نتایج حاصل از آنها در شکل های (9) و (13) مشاهده می شود.

بررسی نتایج:

طیف فوریه تصویر اصلی را در شکل(2) می بینید که حاصل از تابع(1) موجود در پیوست است. شکل(3)، تصویر حاصل ازفیلتر پایین گذر ایده آل است. همان طور که مشاهده می شود، تصویربه شدت تار شده و پدیده Ringing در آن ظاهر شده است. این پدیده در شکل(4) که حاصل از فیلتربالاگذر ایده آل است نیز قابل رویت است. شکل(5) تصویر به دست آمده از تصویر حاصل ازاعمال فیلتر پایین گذر است که از یک فیلتربالاگذر هم گذرانده شده است. مشخص است که جزییات تصویر به کلی از بین رفته و جز حلقه های اطراف مربع های بزرگتر و چند لکه اطراف a جزییات دیگری قابل دیدن نیست.

شکل(6) تصویر حاصل ازاعمال فیلتر پایین گذر Butterworth با مرتبه 2 است. تصویرتار شده و لبه ها از بین رفته اند. ولی Ringing تقریبا وجود ندارد. این پدیده در تصویر حاصل از اعمال فیلتربالاگذر (شکل(7)) نیز دیده نمی شود. زیرا مرتبه فیلتر2 بوده است.اگر مرتبه بالاتر باشد پدیده Ringing هم اتفاق می افتد. اشکال (8) و (9) حاصل ازاعمال فیلتر میان گذری هستند که با الگوریتم های اول و دوم ساخته شده اند. واضح است که تفاوتی در آنها وجود ندارد. همانطور که پیش بینی می شد شدت تاری تصویر به اندازه تار شدگی شکل(6) نیست و لبه ها کمی شارپ شده اند.

اشکال (10) و (11) تصاویر حاصل از اعمال فیلترهای پایین گذر و بالاگذرGaussian هستند. تارشدگی در شکل(10) به شدت فیلترهای Butterworth و ایده ال نیست و هم چنین پدیده Ringing هم در آنها وجود ندارد. اشکال (12)و(13) هم حاصل از اعمال فیلتر میانگذر Gaussian هستند که به ترتیب از الگوریتم های 1و2 نتیجه شده اند.این تصاویر نسبت به (8) و (9) دارای لبه های شارپ تری هستند و گسستگی سطوح خاکستری بسیار کمتر از تصاویر حاصل از اعمال فیلتر Butterworth است.

نتایج:

شکل(2) :طیف فوریه تصویر اصلی شکل(1) :تصویر اصلی

Ideal

شکل(4) : تصویر حاصل از فیلتر ایده آلHigh-pass شکل(3) : تصویر حاصل از فیلتر ایده آل pass-Low

دانلود پروژه فیلتر

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 14

طراحی فیلتر پیشاپیش زمانش: سومین فیلترهای ملنیوم یک تجمع فیزیکی بدون منفذ که بزودی به ثبت می رسد و به وسیله حق الحضاری اپتیکال امگا و تکنولوژی آلفا ترکیب می کند. نتایج طیفی به اجرا درمی آید و باعث طولانی شدن زندگی فیلتر می گردد. سازه های اپتیکال حالا می توانند با یک عملکردی بالا از فیلتر در لایه بیرونی به عنوان مبداء و منباء برای اجرای بهینه به کار بروند.

تجمع در حین به ثبت رسیدن: در مرکز هر فیلتر ملنیوم سوم یک نگهدارنده فیلتر درست اقدام یم باشد. این دهانه بدون منفذ و کیپ بخش های فیلتر را برای وجود اختصاصی آن و حذف چسب های اپوکسی اپتیکال نگه می دارند.

عمر فیلتر بهینه شده: فیلترهای معمولی از پلی مرها و درزگیرهای دیگر به عنوان یک موانع محیطی استفاده می کنند. افزایش عمر فیلتر در طبیعت و محیط داغ (3) چرخه متداول 1 در هر آزمایش MIL-STD-810E .

بهینه کردن مقاومت محیطی: تجمع در حین انحصار یک هوا و رطوبتی را جهت ممانعت از طول عمر بیشتر آماده می کند. بهینه شدن مداوم با پوشش ضد عکس العمل بیرونی در هر MIL-C-675C .

مواد بهینه سازی: پوشش های دی الکتریک نرم افزاری بیشتر عملکرد طیفی را بوجود می آورد اما توسط لایه های شیشه ای محافظ و چسب های اپوکسی اپتیکال محدود می شود. فیلترهای ملنویم سوم زمانی که پلی مری در نتیجه اتوفلورنست حذف می شود و طی بهینه شدن طول موج انتقال یافته و افزایش عمل گرما از دی الکتریک های نرم افزاری بهینه استفاده می کنند. به همین منظور فیلتر از فیوز سیلیکاری خالص ساخته می شود.

کاهش اتوفلورسنس

خالص و حذف اپوکسی ها به میزان بالایی اتوفلورسنس را کاهش می دهند و اغلب در طول موج های تعیین شده در سیگنال به حساب می آیند.

کوآنتوم نور ، اتوفلورسنس را به ماکزیمم می رساند.

بهینه کردن تحمل گرما

حذف پلی مرها و توسعه و گسترش کافی تحمل گرمایی را افزایش می دهد و فیلترها را در مقابل نوری که اپوکسی ها را خراب می کند مقاوم می نماید.

فیلترها را در دمای و به مدت بیشتر از 2 ساعت نگه می دارند و آزمایش می کنند.

توسعه موج انتقالی

با اتکا به فیوزسیلیکا و حذف پلی مرها، افت های متنوع در طی عملکرد حذف می شوند- بزرگترین عامل منفردر انتقال موج.

محدودیت بخش کج وکونگی موج را منتقل می کند. در جه Twp از به .

توسعه انتقال: حرکت اپوکسی ها در طول استفاده از خلوص بالای به نوعی انتقال 10% را گسترش می دهد.

ساختار اتوماتیکی: فیلترهای ملنیوم سوم در تجهیز پوشش مهندسی که از مواد خام برای تکمیل تجمع هایی در یک چرخه کوتاه ساخت به کار می رود تولید می شوند.

افزایش بازده و همسانی: کنترل و طراحی مراحل ساخت به سمت همسانی تولید و بازده رهبری می شود.

هدایت به سمت کوتاه شدن زمان: چرخه های تولید در زمان کوتاه از فهرست های کنترل شده و زمانهای هدایت کوتاه نتیجه (حاصل) می شود.

تکنولوژی آلفا: فیلترهای ملنیوم سوم با استفاده از تکنولوژی انحصاری آلفا، اپتیکال امگا ساخته می شوند، این نتایج از نقاط شروع و پایان جایگیری می شوند، قابلیت یا توانایی مکان انتقال و نواحی دفع به طرز فوق العاده ای به همدیگر ربط دارند.

پوشش حداقل: فیلترهای Bandpass با استفاده از ترکیب یک عبور طولانی ALFA و عبور کوتاه آلفا ساخته می شوند. فیلترهای عبور کوتاه و بلند (نقطه پایان و شروع) هر دو با استفاده از یک پوشش منفرد ساخته می شود.

کاهش تصورات چند گانه: بیشتر از دو پوشش در هر فیلتر استفاده نمی شود- پوشش پایانی و شروع cut-on و cut-off . کاهش دادن تعداد سطوح پوشش تصورات چندگانه را به حداقل می رساند.

تصورات چندگانه از عکس العمل سطوح پوشش چندگانه حاصل می شود.

200% بزرگتر: فیلترهای استوک ملنیوم سوم لبه های آلفایی دارند که 10 مرتبه شیب دار تر از طراحی های استاندارد Fabry perot هستند. بنابراین passband ها می تواند پهن تر ساخته شوند و مانع ساخت تجهیزات نازک تر و طراحی های کم شیب تر باشند. برای مثال یک فیلتر آلفای bandpass و nm20 به خوبی خلوص طیفی در نسبت به فیلتر Fabry perot، 10nm ساخته می شوند. به عبارت دیگر فیلترهای bandpass آلفای پهن تر، از

دانلود تحقیق فیلتر

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 14

طراحی فیلتر پیشاپیش زمانش: سومین فیلترهای ملنیوم یک تجمع فیزیکی بدون منفذ که بزودی به ثبت می رسد و به وسیله حق الحضاری اپتیکال امگا و تکنولوژی آلفا ترکیب می کند. نتایج طیفی به اجرا درمی آید و باعث طولانی شدن زندگی فیلتر می گردد. سازه های اپتیکال حالا می توانند با یک عملکردی بالا از فیلتر در لایه بیرونی به عنوان مبداء و منباء برای اجرای بهینه به کار بروند.

تجمع در حین به ثبت رسیدن: در مرکز هر فیلتر ملنیوم سوم یک نگهدارنده فیلتر درست اقدام یم باشد. این دهانه بدون منفذ و کیپ بخش های فیلتر را برای وجود اختصاصی آن و حذف چسب های اپوکسی اپتیکال نگه می دارند.

عمر فیلتر بهینه شده: فیلترهای معمولی از پلی مرها و درزگیرهای دیگر به عنوان یک موانع محیطی استفاده می کنند. افزایش عمر فیلتر در طبیعت و محیط داغ (3) چرخه متداول 1 در هر آزمایش MIL-STD-810E .

بهینه کردن مقاومت محیطی: تجمع در حین انحصار یک هوا و رطوبتی را جهت ممانعت از طول عمر بیشتر آماده می کند. بهینه شدن مداوم با پوشش ضد عکس العمل بیرونی در هر MIL-C-675C .

مواد بهینه سازی: پوشش های دی الکتریک نرم افزاری بیشتر عملکرد طیفی را بوجود می آورد اما توسط لایه های شیشه ای محافظ و چسب های اپوکسی اپتیکال محدود می شود. فیلترهای ملنویم سوم زمانی که پلی مری در نتیجه اتوفلورنست حذف می شود و طی بهینه شدن طول موج انتقال یافته و افزایش عمل گرما از دی الکتریک های نرم افزاری بهینه استفاده می کنند. به همین منظور فیلتر از فیوز سیلیکاری خالص ساخته می شود.

کاهش اتوفلورسنس

خالص و حذف اپوکسی ها به میزان بالایی اتوفلورسنس را کاهش می دهند و اغلب در طول موج های تعیین شده در سیگنال به حساب می آیند.

کوآنتوم نور ، اتوفلورسنس را به ماکزیمم می رساند.

بهینه کردن تحمل گرما

حذف پلی مرها و توسعه و گسترش کافی تحمل گرمایی را افزایش می دهد و فیلترها را در مقابل نوری که اپوکسی ها را خراب می کند مقاوم می نماید.

فیلترها را در دمای و به مدت بیشتر از 2 ساعت نگه می دارند و آزمایش می کنند.

توسعه موج انتقالی

با اتکا به فیوزسیلیکا و حذف پلی مرها، افت های متنوع در طی عملکرد حذف می شوند- بزرگترین عامل منفردر انتقال موج.

محدودیت بخش کج وکونگی موج را منتقل می کند. در جه Twp از به .

توسعه انتقال: حرکت اپوکسی ها در طول استفاده از خلوص بالای به نوعی انتقال 10% را گسترش می دهد.

ساختار اتوماتیکی: فیلترهای ملنیوم سوم در تجهیز پوشش مهندسی که از مواد خام برای تکمیل تجمع هایی در یک چرخه کوتاه ساخت به کار می رود تولید می شوند.

افزایش بازده و همسانی: کنترل و طراحی مراحل ساخت به سمت همسانی تولید و بازده رهبری می شود.

هدایت به سمت کوتاه شدن زمان: چرخه های تولید در زمان کوتاه از فهرست های کنترل شده و زمانهای هدایت کوتاه نتیجه (حاصل) می شود.

تکنولوژی آلفا: فیلترهای ملنیوم سوم با استفاده از تکنولوژی انحصاری آلفا، اپتیکال امگا ساخته می شوند، این نتایج از نقاط شروع و پایان جایگیری می شوند، قابلیت یا توانایی مکان انتقال و نواحی دفع به طرز فوق العاده ای به همدیگر ربط دارند.

پوشش حداقل: فیلترهای Bandpass با استفاده از ترکیب یک عبور طولانی ALFA و عبور کوتاه آلفا ساخته می شوند. فیلترهای عبور کوتاه و بلند (نقطه پایان و شروع) هر دو با استفاده از یک پوشش منفرد ساخته می شود.

کاهش تصورات چند گانه: بیشتر از دو پوشش در هر فیلتر استفاده نمی شود- پوشش پایانی و شروع cut-on و cut-off . کاهش دادن تعداد سطوح پوشش تصورات چندگانه را به حداقل می رساند.

تصورات چندگانه از عکس العمل سطوح پوشش چندگانه حاصل می شود.

200% بزرگتر: فیلترهای استوک ملنیوم سوم لبه های آلفایی دارند که 10 مرتبه شیب دار تر از طراحی های استاندارد Fabry perot هستند. بنابراین passband ها می تواند پهن تر ساخته شوند و مانع ساخت تجهیزات نازک تر و طراحی های کم شیب تر باشند. برای مثال یک فیلتر آلفای bandpass و nm20 به خوبی خلوص طیفی در نسبت به فیلتر Fabry perot، 10nm ساخته می شوند. به عبارت دیگر فیلترهای bandpass آلفای پهن تر، از