CC BY
18
DOI: 10.24412/2181-144X-2024-4-102-105 Rahimov A., Orziyev J.
PAST VA YUQORI CHASTOTALI FILTRLARNI TAHLIL QILISH VA SIMULYATSIYA QILISH USULINI TADQIQ
ETISH
Rahimov Anvarjon 1[0009-0004-6290-4977], Orziyev Jonibek2[0009-0002-5227-7485]
1Navoiy davlat konchilik va texnologiyalar universiteti, Metrologiya, standartlashtirish va sertifikatlashtirish
kafedrasi assistenti, Email: anvarjon.komilovich@gmail.com 2Navoiy davlat konchilik va texnologiyalar universiteti, Metrologiya, standartlashtirish va sertifikatlashtirish
kafedrasi assistenti, Email: jorziyev@gmail.com
Annotatsiya. Ushbu maqolada past va yuqori chastotalarning nazariy tahlili va ushbu chastotalarni dasturiy ta'minotlar yordamida simulyatsiya qilish olib boriladi. Filtrlar yordamida o'lchash kanallaridagi signallar va shu signallarga ta'sir etuvchi shovqinlarni kamaytirish usulini tahlil qilamiz.
Kalit so'zlar. signal, amplituda, chastota, simulyatsiya, filtr, past chastotali, yuqori chastotali, grafik datchik.
Аннотация. В этой статье проводится теоретический анализ низких и высоких частот и имитация этих частот с помощью программного обеспечения. Проанализируем сигналы в измерительных каналах с помощью фильтров и способ уменьшения шума, влияющего на эти сигналы.
Ключевые слова. сигнал, амплитуда, частота, симуляция, фильтр, низкочастотный, высокочастотный, графический датчик.
Abstract: This article provides a theoretical analysis of low and high frequencies and simulations of these frequencies using software. We will analyze the signals in the measurement channels using filters and the noise reduction method affecting these signals.
Key words: signal, amplitude, frequency, simulation, filter, low-frequency, high-frequency, graphics sensor.
Kirish
Elektron tizimlarda chastota filtrlari signallarni qayta ishlashning asosiy vositalaridan biri hisoblanadi. Filtrlar elektr signallarining ma'lum chastota diapazonlarini uzatish yoki bloklash uchun ishlatiladi. Ushbu maqolada past chastotali va yuqori chastotali filtrlarning nazariy tahlili, ularning xususiyatlari va dasturiy vositalarda simulyatsiya qilish haqida batafsil ma'lumot beriladi.
Metodologiya
Past va yuqori chastotali filtrlarning vazifalari signallarni chastota bo'yicha saralash va ishlov berishdan iborat. Ular turli sohalarda (masalan, signalni qayta ishlash, audio tizimlar, telekommunikatsiya, elektronika) keng qo'llaniladi. Quyida ularning asosiy vazifalari haqida batafsil ma'lumot keltirilgan:
Past Chastotali Filtr (Low-Pass Filter) vazifasi: Faqat ma'lum bir chastotadan past bo'lgan signallarni o'tkazadi va yuqori chastotali signallarni bostiradi yoki zaiflashtiradi [1].
Qo'llanilish sohalari:
Shovqinni kamaytirish: Yuqori chastotali shovqinlarni olib tashlab, past chastotali foydali signalni ajratib olish uchun.
Audio signallarni filtrlash: Ovozni yumshatish yoki keraksiz yuqori chastotali komponentlarni olib tashlash.
Datchik ma'lumotlarini tozalash: Datchiklardan kelgan signallarni silliqlash va tebranishlarni kamaytirish uchun.
©International Journal of Advanced Technology and Natural Sciences Vol.4(5), 2024 IF=4.372, ICV:59.77
Goggle | вимии»™ l^'if'™™™ J^lSllriL Ю2
Analog signalni raqamli signalga aylantirish: Signallarni Naykvist chastotasiga moslashtirish uchun [2-5].
Yuqori Chastotali Filtr (High-Pass Filter) vazifasi: Faqat ma'lum bir chastotadan yuqori bo'lgan signallarni o'tkazadi va past chastotali signallarni bostiradi yoki zaiflashtiradi.
Qo'llanilish sohalari:
Past chastotali shovqinni olib tashlash.
Audio tizimlar: Tovushlarni tahlil qilishda past chastotali fon tovushlarini olib tashlash.
Tibbiyot asboblari: Elektrokardiogramma (EKG) va boshqa tibbiy signallardan past chastotali driflarni olib tashlash.
Telekommunikatsiya: Yuqori chastotali ma'lumot signallarini olish va past chastotali aralashmalarni bloklash [5-8].
Ideal past chastotali filtr kirish signalining ma'lum bir kritik chastotasidan past chastotalarni o'tkazadi va yuqori chastotalarni to'liq bloklaydi. Uning chastotaviy xususiyati (1) quyidagicha:
H(f) =
(1)
bu yerda, H(f) - filtrning chastotasi; f - signalning chastotasi, fc - filtrning chegaraviy chastotasi; j - kompleks birlik.
Haqiqiy filtrlar ideal emas. Ular kritik chastotadan yuqori chastotalarni to'liq susaytira olmaydi, balki susaytirish darajasi chastotaga qarab asta-sekin oshib boradi.
Yuqori chastotali filtr yuqori chastotali komponentlarni o'tkazadi va past chastotali komponentlarni (2) susaytiradi:
H(f) = (2)
1+}fc
Yuqori va past chastotali filtr amplituda xarakteristikalari grafikda quyidagicha ifodalanadi (1-rasm):
Past Chastotali Filtr - Amplituda Xarafcteri
Yuqori Chastotali Filtr-Amplituda Xarakteristika&l
100 1»
250 300 350 ¿00
450 500
1-rasm. Past va yuqori chastotali filtr amplituda xarakteristikasi.
i
LabVIEW dasturi simulyatsiya uchun qulay vositalardan biri hisoblanadi. Chunki dastur oynalari ishlashga qulay signal va filtr turlarini qo'lda o'zimiz xohlagandek tanlashimiz mumkin bo'ladi. 2-3-rasmda past va yuqori chastotali filtrlarni LabVIEW da modellashtirish keltirilgan. Bunda jarayon 2 xil 10 Hz va 100 Hz chastotali signallar hosil qilinib, ular grafiklari alohida oynada chiqariladi. Ushbu signallar qo'shish bloki yordamida signal to'lqinlari birlashtiriladi. Birlashgan signallar past va yuqori chastotali filtrlar yordamida signal to'lqinlari 2 ga ajralib past va yuqori chastotalarga ega bo'ldi. Filtrlar orqali orqali o'tkazilgan signal chastotalari grafik orqali hosil qilinadi va jarayondagi barcha signallar vaqt davomida kompyuter xotirasiga avtomatik tarzda yozib borilaveradi [9,10].
©International Journal of Advanced Technology and Natural Sciences Vol.4(5), 2024 IF=4.372, ICV:59.77
Goggle | Cuin^ "DK#':OPE™™ J^SllriL 103
2-rasm. Signal filtrlash jarayoni funksional bloklar oynasi.
3-rasm. Signal filtrlash jarayoni front panel oynasi.
Ushbu 2-3-rasmlarda 10 Hz va 100 Hz chastotali signallarni birlashtirish va filtrlash jarayoni natijalari aks ettirilgan.
10 Hz va 100 Hz chastotali sinusoidal signallar hosil qilinadi.
Bu signallar birlashtiriladi va bir vaqtning o'zida ikkita filtr orqali o'tkaziladi. Past chastotali filtr 10 Hz gacha bo'lgan komponentlarni o'tkazadi. Yuqori chastotali filtr 100 Hz dan yuqori komponentlarni o'tkazadi.
Har ikki filtr natijalari grafik ko'rinishda ko'rsatiladi va faylga yozib saqlanadi.
Xulosa
Past va yuqori chastotali filtrlar signallarni qayta ishlashda muhim ahamiyatga ega. Ushbu maqolada ularning nazariy tahlili va dasturiy vositalarda simulyatsiya qilish usullari ko'rib chiqdik. LabVIEW va MATLAB dasturlari yordamida filtrlarning chastotaviy xarakteristikalarini o'rganish, har xil chastotali signallarni jarayonda simulyatsiya qilish uchun modellashtirildi. Bu jarayon orqali chastotalarni qay tarzda filtrlash mumkinligini grafik va sonli tahlil qilish mumkinligi o'rganildi. Dasturiy ta'minotlar orqali qiymatlar vaqt davomida qanday o'zgarishi mumkinligini kuzatish imkoniyati yaratildi.
©International Journal of Advanced Technology and Natural Sciences Vol.4(5), 2024 IF=4.372, ICV:59.77
Google C^lmbuu»™ ™db;#':ope™™ J^fSS^L 104
Foydalanilgan adabiyotlar ro'yxati:
[1]. Jumaev O., Mahmudov G., Shermurodova M., and Abdujalilov, A. Development of a digital signal processing model using a frequency synthesizer and synthesis of quadrature conversion circuits // E3S Web of Conferences. - EDP Sciences, 2023. - Т. 419. - С. 01003.
[2]. Ismoilov M., Rakhimov A., Orziyev J., Isabekova V., Raxmatov D. Improving the quality of signals using an adaptive filter. // In E3S Web of Conferences EDP Sciences. -2024 -V. 525- P. 05010.
[3]. Jumaev O., Ismoilov M., Raxmatov D., Qalandarov, A. Enhancing abrasion resistance testing for linoleum and rubber products: A proposal for improved device operation. // In E3S Web of Conferences EDP Sciences- 2024. -Vol. 525, P.- 05012.
[4]. Rahimov, A. K., Orziyev, J. O., Ravshanov, F. A., & Isabekova, V. Y. (2024). TSP 101 tipidagi qarshilik termometrlarini harorat kalibratori yordamida kalibrlashni tahlil qilish. Образование наука и инновационные идеи в мире, 1(1), 15-19.
[5]. Эшмуродов З. О., Арзиев Э. И., Исмоилов М. Т. Системно-индивидуализированные принципы управления горных машин и механизмов. -2019 Т.-1 С.4-5
[6]. Jumaev, O., Makhmudov, G., Isabekova, V., Rakhimov, A., & Orziyev, J. (2024). Fuzzy-logic system for regulating the temperature regime of a bioreactor in the process of bacterial oxidation. In E3S Web of Conferences (Vol. 525, p. 05011). EDP Sciences.
[7]. Jumaev O. A., Ismoilov M. T. Filtering errors in primary sensor signals //E3S Web of Conferences. - EDP Sciences, 2023. - Т. 417. - С. 05008.
[8]. Жумаев О. А., Махмудов Г. Б., Мажидова Р. Б. Применения нечеткого контроллера для управления процесса выщелачивания золота из продуктов бактериального вскрытия //Journal of Advances in Engineering Technology. - 2022. - №. 1. - С. 5-9.
[9]. Эшмуродов, З. О., Исмоилов, М. Т. У., Орипова, У. З. К. Математические модели конвейеров транспортировки руды горнотранспортных систем// Universum: технические науки, 2021- №7-1 (88)), С. 88-92.
[10]. Jumaev O. A., Mahmudov G. B., Rashidov G. H., Sodiqov, B. Q. Microcontroller device for increasing the accuracy of PID regulators // In AIP Conference Proceedings 2023- Vol. 2872, No. 1. AIP Publishing.
©International Journal of Advanced Technology and Natural Sciences Vol.4(5), 2024 IF=4.372, ICV:59.77
Google €tuMuu^ иов;#':оре™™ ....^fS^l. 105
