Из этого критерия следует, что все фильтры с конечной импульсной характеристикой абсолютно устойчивы.
В качестве примера воспользуемся критерием (2.15) для проверки устойчивости фильтра, импульсная характеристика которого бесконечна и описывается соотношением
,
где – положительная константа, от которой зависит скорость убывания отсчетов импульсной характеристики.
Учитывая, что , получим
.
Так как , то фильтр устойчив.
3.Критерий оценки устойчивости по системной функции фильтра
В разделе 2.4 показано, что системная функция представляет собой Z-преобразование импульсной характеристики фильтра
.
Модуль системной функции удовлетворяет неравенству
.
При справедливо неравенство
.
При и при модуль системной функции . Последнее соотношение означает, что в устойчивом цифровом фильтре должны отсутствовать полюсы системной функции в области комплексной переменной z, которая удовлетворяет неравенству .
Следовательно, если полюсы существуют, то в устойчивом фильтре они должны располагаться в области комплексной плоскости, для которой выполняется условие .
Поэтому критерий устойчивости, связанный с системной функцией фильтра, формулируется следующим образом: цифровой фильтр устойчив, если полюсы системной функции располагаются внутри круга единичного радиуса с центром в начале координат ( ).
Оценим устойчивость фильтра, системная функция которого описывается соотношением
,
где A1= - 0.5.
Приравняем знаменатель системной функции нулю и определим корень полученного уравнения, который является координатой полюса
.
Область устойчивости и полюс системной функции
2.7. Коэффициенты системной функции устойчивого звена второго порядка
Системная функция звена второго порядка определяется соотношением
.
Для определения полюсов системной функции приравняем знаменатель нулю и найдем корни полученного квадратного уравнения
Фильтр реализуется в виде звеньев второго порядка в случае комплексно-сопряженных корней, т.е. при
. (2.16)
В этом случае корни уравнения определяются следующим соотношением
.
Из последнего соотношения находим
.
Условием устойчивости звена является
.
Поэтому коэффициент A2 устойчивого звена второго порядка должен удовлетворять условию
. (2.17)
Из неравенств (2.16) и (2.17) следует неравенство для коэффициента A1