МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ ДЕРЖАВНИЙ УНІВЕРСИТЕТ "ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА" Фільтрація інформаційних сигналів. Звіт до лабораторної роботи № 8 з курсу “ Методи та засоби захисту інформації” Львів 2009 Фільтрація інформаційних сигналів Одним із методів локалізації інформаційних сигналів, що циркулюють у технічних засобах і системах обробки інформації є фільтрація. У джерелах електромагнітних полів і наведень фільтрація здійснюється з метою запобігання поширення небажаних електромагнітних коливань за межі пристрою – джерела інформативного сигналу. Фільтрація у пристроях – рецепторах електромагнітних полів і наведень повинна виключити їхній вплив на рецептор. Для фільтрації сигналів у колах живлення ТЗПІ використовуються роздільні трансформатори і завадо поглинаючі фільтри. В даний час існує велика кількість різних типів фільтрів, які забезпечують ослаблення небажаних сигналів у різних ділянках частотного діапазону. Це фільтри нижніх і верхніх частот, смугові і загороджувальні фільтри. Основне призначення фільтрів – пропустити без значного ослаблення сигнали з частотами, що лежать у робочій смузі частот і придушувати(послабляти) сигнали з частотами, що лежать за межами цієї смуги. Для виключення просочування інформаційних сигналів у колі електроживлення використовують фільтри нижніх частот, який пропускає сигнали з частотами менше граничної частоти і придушує з частотами вище граничної частоти. Послідовна ланка фільтра низьких частот повинна мати малий опір для постійного струму і нижніх частот. Разом з тим для того, щоб вищі частоти затримувалися фільтром, послідовний опір повинен рости з частотою. Цим вимогам задовольняє індуктивність. Паралельна ланка фільтра навпаки повинна мати малу провідність для низьких частот для того, щоб струми цих частот не шунтувались паралельним плечем. Для високих частот паралельна ланка повинна мати велику провідність, тоді коливання цих частот будуть нею шунтуватись, і їх струм на виході фільтра буде послаблюватися. Таким вимогам відповідає ємність. Складніші багатоланкові фільтри – Чебишева, Баттерворта, Бесселя, і інші конструюють на основі сполучень різних одиничних ланок. Фільтр низької частоти. Фільтр низьких частот це схема, яка без змін передає сигнали низької частоти, а на високих частотах забезпечує затухання сигналів і запізнення їх по фазі відносно вхідних сигналів. На рис.1. в) зображена схема простого RC-фільтра низьких частот, який складається з C1, C2, R2. Амплітудно-частотна(АЧХ) та фазо-частотна(ФЧХ) характеристики фільтра низької частоти показані на рис.2. Рисунок 1. Схема фільтра низької частоти. Рисунок 2. АЧХ та ФЧХ фільтра низької частоти. Фільтр високої частоти. Фільтр верхніх частот - це схема, яка без змін передає сигнали високих частот, а на низьких частотах забезпечує затухання сигналів і випередження їх по фазі відносно вхідних сигналів. На рис.3. г) зображена схема простого RC-фільтра високих частот. Амплітудно-частотна(АЧХ) та фазо-частотна(ФЧХ) характеристики фільтра високої частоти зображені на рис.4. Рисунок 3. Схема фільтра високої частоти. Рисунок 4. АЧХ та ФЧХ фільтра високої частоти. Смуговий фільтр. Шляхом послідовного з’єднання фільтрів високих та низьких частот можна отримати смуговий фільтр. Його вихідна напруга дорівнює нулю на високих та низьких частотах. Одна з можливих схем реалізації смугового фільтра представлена на рис.5. д). Амплітудно-частотна(АЧХ) та фазо-частотна(ФЧХ) характеристики смугового фільтра зображені на рис.6. Рисунок 5. Схема смугового фільтра. Рисунок 6. АЧХ та ФЧХ смугового фільтра.