МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ “ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА” №3018 від 27.04.2010
ДОСЛІДЖЕННЯ ЧАСТОТНИХ ХАРАКТЕРИСТИК ФІЛЬТРІВ МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ до лабораторної роботи № 4 з курсу “Поля і хвилі в системах ТЗІ” для студентів базового напрямку 6.170102 «Системи технічного захисту інформації» Затверджено на засіданні кафедри “Захист інформації” протокол №14 від 18.02.2010 р. Львів – 2010 Дослідження частотних характеристик фільтрів: Методичні вказівки до лабораторної роботи №4 з курсу “Поля і хвилі в системах ТЗІ” для студентів базового напрямку 6.170102 «Системи технічного захисту інформації» / Укл. Ю.М. Костів, В.М. Іванюк, Л.М. Ракобовчук. - Львів: НУЛП, 2010. - 7 с. Укладачі: Костів Ю.М., асистент Іванюк В.М., асистент Ракобовчук Л.М., канд. техн. наук, доц. Відповідальний за випуск:  Дудикевич В.Б., проф., д.т.н, зав.каф. Захисту інформації Рецензент: Максимович В.М., доктор техн. наук, проф.  Мета роботи - дослідження частотних характеристик фільтрів, що забезпечують послаблення небажаних сигналів в різних ділянках частотного діапазону. 1. Теоретична частина. Фільтр – це пристрій для виділення бажаних компонент спектру електричного сигналу та/або придушення небажаних. В даний час існує велика кількість різних типів фільтрів, що забезпечують послаблення небажаних сигналів в різних ділянках частотного діапазону. Це фільтри нижніх і верхніх частот, смугові і загороджуючі фільтри і так далі Основне призначення фільтрів - пропускати без значного послаблення сигнали з частотами, які знаходяться в робочій смузі частот, і пригнічувати (послаблюваяти) сигнали з частотами, що знаходяться за межами цієї смуги. На рис. 1 показані амплітудно-частотні характеристики, що відповідають загальноприйнятим основним різновидам фільтрів.
Рис. 1. Амплітудно-частотні характеристики основних різновидів фільтрів: а – резонансний (смуговий); б – нижніх частот; в – верхніх частот; г – загороджуючий. Частоти коливань, що пропускаються фільтром, утворюють смугу пропускання (прозорості). Частоти коливань, що не пропускаються фільтром, утворюють смугу непрозорості. Частота на границі цих смуг має назву частота зрізу fзр. На практиці частотою зрізу називають частоту, при якій вихідна напруга фільтра зменшиться до 0,7 значення вхідної напруги U0 (рис.1). Фільтр високих частот пропускає частоти сигналу вище за частоту зрізу, пригнічуючи низькі частоти. На відміну від нього, фільтр нижніх частот (ФНЧ) пропускає частотний спектр сигналу нижчий за частоту зрізу, що зменшує (пригнічує) частоти сигналу вище за цю частоту. Міра пригнічення кожної частоти залежить від виду фільтру. Для звукових хвиль твердий бар'єр грає роль фільтру нижніх частот - наприклад, в музиці, що грає в іншій кімнаті, легко помітні баси, а високі частоти фільтруються. Так само вухом сприймається музика, що грає в закритій машині. Електронні фільтри нижніх частот використовуються для пригнічення пульсацій напруги на виході випрямлячів змінного струму, для розділення частотних смуг в акустичних системах, в системах передачі даних для придушення високочастотних перешкод і обмеження спектру сигналу. Радіопередавачі використовують низькочастотні фільтри для блокування гармонійних випромінювань, які можуть взаємодіяти з низькочастотним корисним сигналом і створювати перешкоди іншим радіоелектронним засобам. При обробці зображень низькочастотні фільтри використовуються для очищення картинки від шуму і створення спецефектів, а також при стискуванні зображень. Фільтри нижніх частот використовуються для виключення просочування інформаційних сигналів в колі електроживлення. Кількісно величина послаблення (фільтрації) небажаних (у тому числі і небезпечних) сигналів захисним фільтром оцінюється від...