FIR Filter rajoitukset (tai ei)?

[rover8898]

Hei,

Olen aivan uusi alalla digitaalisen FIR suodattimia (Olen aina työskennellyt vanhan fashionned analoginen, vaan olen eksyä).
On tärkeä näkökohta, FIR suodattimia, jotka tajua:
Low siirtää digitaalista FIR suodatin suodattaa kaikilla taajuuksilla on stopband (sen asetusryhmän vaimennus).Tämä on aivan ilmeinen.Nyt mitä on vielä epäselvää minulle on, että jos digitaalisen suodattimen voi vain takaisin onnistuneesti taajuuksia jopa Fs / 2 (Fs = näytteenottotiheys), jotta joko suodatin, jos ne ovat sen stopband tai anna niitä siirtää, jos ne ovat sen passband,
onko se (digitaalisen FIR suodatin) myös suodattaa pois taajuuksia edellä Fs / 2 (koska ne ovat sen stopband)?Tai ovat taajuus osien edellä Fs / 2, tulosignaalin ei suodateta, vaan emuloivat jotain muistuttavien "melua".Periaatteessa, jos digitaalista FIR lowpass suodattaa vain suodattaa pois taajuuksia jopa Fs / 2, se merkitsisi sitä, että yksinkertainen [20dB/dec lowpass analoginen suodatin] voisi suodattaa taajuudet, että [-100 desibelin FIR lowpass suodatin Fs / Fc = 1,1] ei olisi pystynyt.Tämä vaikuttaa varsin outoa, koska kaikki litterature osoittaa, että digitaalinen FIR suodattimet kaukana-suorittaa analoginen suodattimia.Lisäksi, jos digitaalinen suodattimet (LP, HP, BP, bs) on vakava rajoite niiden ylä-taajuus-ja oikea-toimenpide, se merkitsisi sitä, että kaikki digitaaliset suodattimet vaativat analogista lowpass suodatin niiden panos, joka voi olla tunned annetun lennossa wrt Fs, kuten poistaa taajuus komponenttien edellä Fs / 2 ennen kuin digitaalinen suodatus.Tämä vaikuttaa erittäin epätodennäköiseltä.
Mitä minun ei yhteisymmärrykseen perustuvan kunnolla?

Thanks in advance,
-RogerPS Olen myös lähetetty tähän kysymykseen, että "perusnimiketason elektroniikka kysymyksiä" foorumilla.
Pyydän anteeksi mitään incovenience tämä on saattanut aiheuttaa.(Unbeknownst minulle tuolloin, että kyseessä on paremmin foorumi kysymykseeni)

 

[claudiocamera]

Hyvä Rover,

Minä yritän selittää epäilyksiin:

Ensin taajuusvaste on FIR suodatin on määräajoin kanssa kauden FS tämä on seurausta näytteenotto prosessi / määräajoin omaisuutta, DTFT tai DFT.Se tarkoittaa, että taajuusvaste on simetrical vuonna FS / 2, joten taajuusvastetta katsotaan jopa FS / 2.FS / 2 on nimeltään Niquisty taajuus.Täällä olet epävarma: mitä tapahtuu taajuuksien edellä FS / 2?

Vastaus perustuu jos ei taajuusalueella kuin FS / 2 aliakset voisi esiintyä.Joten signaalin suodatetaan ei saa olla taajuudet edellä FS / 2, on bändi rajoittuu yleensä on antialiasointia suodatin ennen digitaalinen käsittely, FS (näytteenottotiheys) on osa suunnittelua, sinun täytyy valita Fs soveltuvat eritelmän käsillä.Toinen huolenaihe on siitä antialiasointia suodatin.Oikeastaan teoriassa se voi olla analoginen suodatin, mutta mitä käytännössä tapahtuu, kutsutaan multirating, DSP on rajoitettu, nopeus, mikä edellyttää huolellista valittaessa on näytteenottotiheys.Sitä vastoin korkeamman näytteenottotiheys rennompaa on rajoittaa vuonna suodatin eritelmät, joten käytännössä voit näyte signaalin korkean näytteenottotiheys minimoida aliakset, siirtyy digitaaliseen antialiasointia suodatin, Down signaali (decimation) käsittelee signaalia DSP , upsample signaali (interpolointi) ja välittää sen jollekin antimage suodatin.Jotta ymmärtäisimme tämän ongelman sinun on tutkimuksen multirate signaalinkäsittelyä teoriassa.

Toivon, että ovat auttaneet.

 

[rover8898]

Hei,

> Toinen epäilemättä on kyse antialiasointia suodatin.Oikeastaan teoriassa se voi olla
> analogisen suodattimen, mutta mitä käytännössä tapahtuu, kutsutaan multirating, DSP on
> rajoitus nopeuden mitä edellyttävät huolellista valittaessa on näytteenottotiheys.Sisällä
> kontrasti korkeampi näytteenottotiheys rennompaa on rajoittaa vuonna
> suodatin eritelmät, joten käytännössä voit näyte signaalin korkean näytteenotto
> taajuus minimoida aliakset, siirtyy digitaaliseen antialiasointia suodatin, Down
> signaali (decimation) prosessissa signaalin DSP, upsample signaali (
> interpolointi) ja välittää sen jollekin antimage suodatin.Jotta ymmärtäisimme tämän ongelman
> joudut tutkimus multirate signaalinkäsittelyä teoriassa.Katsoin jopa käsitettä multirate signaalinkäsittelyä.Pretty näppärä varten, kun yksi on rajapinta useita järjestelmiä, jotka toimivat eri Fs (Fs: näytteenottotiheys) tai kun asiaa opastintiedot on erittäin matalat taajuudet wrt Fs; DSPing annettu signaali vaatii vähemmän laskelmia alhaisemmat Fs.
Huolimatta siitä, että matala-pass decimation (digitaalinen FIR) suodatin, joka kaksinkertaistaa kuin anti-aliakset suodatin (tai perphaps, että on sen ainoa tarkoitus, hmmm, on tarkasteltava että) vuonna multirate, tätä vähän ohitusasentoon decimation (digitaalinen FIR) suodatin ei ole täysin 100% vakuuttaa, ettei aliakset läsnä.Olen tietenkin kuvitella pahimmassa tapauksessa oli olemassa odottamattomissa epätoivottuihin signaalit (perphaps korkeammat harmoniset), joilla voi olla kytketty itse päälle haluamasi analogisen signaalin.Jos nämä parasitics sijaitsevat yli Fs / 2 (yli) näytteenottotiheys / 2, jota käytetään hakea tietoja näytteiden ennen ohimennen niitä vähän siirtää decimation (digitaalinen FIR) suodattimen ja myöhemmin downsampling ne, sen jälkeen aliakset.
Kuitenkin analogisen lowpass suodattimen erittäin korkea cuttoff taajuus (ihannetapauksessa Fsmax / 2, DSP / hardware), ennen A / D muuntaminen pitäisi tepsiä.Näin ajattelen, että perphaps laaja analoginen suodatin on käytetty myös yhdessä multirate signaalinkäsittelyä järjestelmään.Se on ainoa varma tapa estää aliakset mielestäni.Onko tämä paikkansa?Jos ei, miten on mahdollista, että multirate signaalinkäsittelyä järjestelmä voi taata, että Kaistanleveys signaalin ei ylitä Fs / 2 (yhtä suuri kuin, että voi olla)?

-Roger

 

[echo47]

Se on yleinen käytäntö tehdä analoginen bandpass tai lowpass suodattimen edessä A / D-muuntimen estämään ei-toivottujen aliakset.

Kun signaali on digitalisoitu, teidän DSP voi tehdä mitä Näytetiheyden tuloksia tarvitset, mutta varmista, että ennen kunkin näytteen korko muunnin, jossa on sopiva suodatin välttää aliakset aikana muuttamispäivästä.

 

[Kr]

rover8898,

Useimpien suodatin implementations, olet oikeassa siinä oletetaan, että sinun on poistettava kaikki taajuudet edellä Fs / 2.Multirate suodattimia tai "undersampling tekniikoita voidaan siirtää passband on suurempi (aliased) taajuusalueella. Tämä aleviates suorituskyvyn vaatimukset, aniti-aliakset suodatin, jonka avulla hellävarainen kaltevuus, ja näin ollen alhaisemmat jotta anti-aliakset suodatin. Kuitenkin tarvitset silti anti-aliakset suodatin.
~
On tekniikka suunnittelemalla suodatin, joka ei kärsi aliakset:
Ensinnäkin voit suunnitella analogisen prototyypin suodatin.
~
Sitten muuntaa s verkkotunnuksen pylväät osaksi z verkkotunnuksen avulla bilinear z muodonmuutoksen.
~
Tapahtuneeseen suodatin kärsii usein vääristymiä, koska koko taajuusalueen-ääretön ja ääretön muuttuu onto yksikkö ympyrän z-suunnassa.
~
Jotta tämän, kriittisten taajuuksien analogiset prototyyppi on "pre-vääntynyt", niin että kun ne vääntynyt, jonka bilinear z muuntamalla, ne päätyvät missä tahansa.
~
Saatava digitaalinen suodatin on taajuusvastetta, että on parempi kuin analoginen prototyyppi suodatin, eikä kärsivät aliakset.
~
Haitat ovat:
Taajuus "vääristymät sulkeutumisen" edellä kuvatulla tavalla.
Aika verkkotunnuksen vaste analogiset prototyyppi ei säilytetä.
Vaihe ominaisuudet analogiset prototyyppi ei säilytetä.
~
Googlen "bilinear z-muunnos", tai mene mitään kirja DSP lisätietoja.
Terveisin,
Král

 

[kanwar_rajan]

Aion yrittää selittää muulla tavalla ..

Ensinnäkin u analoginen signaali ..

Tämä on otettu näytteet ja muuntaa digitaalisen signaalin .. (yleensä ohitettuaan kautta antialiasointia suodatin)

nyt tässä vaiheessa, taajuus sisältö näytteiden riippuu näytteenottotiheys ..

tämä tarkoittaa sitä, jos näytteenottotiheys on Fs ei taajuus komponentin korkeampi kuin Fs / 2 ..vaikka alkuperäinen analoginen signaali oli suurempi kaistanleveys ..

korkeampi greq komponentit on aliased on alle Fs / 2 valikoima ..

joten itse ole taajuus komponentin korkeampi kuin fs / 2 otokseen signaali ..

niin milloin ja sitä kautta FIR LP suodattimen tai HP jne..sen ainoa vastaus 0 Fs / 2, että asiat ...

- Rajanen

 

[rover8898]

Hei Rajanen,

Muutamia kysymyksiä sinulle.

> niin milloin ja sitä kautta FIR LP suodattimen tai HP jne..sen ainoa vastaus 0 to> fs / 2, että asiat ...Johtuuko se siitä, että molemmat vaste digitaalisen suodattimen ja digitaalinen s signaalin taajuudet ovat määräajoin noin ajan Fs, joten ei ole mitään * uutta tietoa * on ollut sen jälkeen [Fs / 2 Fs / 2]?

Vai onko niin, koska käytännön näkökulmasta, ei voi erottaa toisistaan [f1 = Fs/2-dF] ja [f2 = Fs / 2 dF] sen jälkeen, kun analoginen signaali on digitaalisessa muodossa?> korkeampi greq komponentit on aliased on alle Fs / 2 valikoima ..
> joten todellisuudessa ole taajuus komponentin korkeampi kuin fs / 2 otokseen signaali ..

Oikeastaan ei ta digitaalisen / otokseen signaali on loputon taajuuksien (kuten edellä)?
Anteeksi, jos näyttää jääräpäinen, mutta luulisin ongelmia olin on mukana nimikkeistön sijaan käsitteitä (mutta en voi olla completly väärillä jäljillä

<img src="http://www.edaboard.com/images/smiles/icon_smile.gif" alt="Hymyillä" border="0" />

).Olen saanut sen vaikutelman, että kun ihmiset sanovat, että ei ole taajuus komponentin korkeampi kuin fs / 2 otokseen signaali, mitä ne on ei * eri * taajuus komponentin korkeampi kuin fs / 2 otokseen signaali.Muutoin meillä olisi alkuperäisen analogisen signaalin post digitalisointi.
Muistutus: analoginen signaali s taajuuksia, kun digitalisoitu toistetaan klo Fs väliajoin.

-Kiitos
Roger

 

[claudiocamera]

rover8898 wrote:

Hei,suodatin ei ole täysin 100% vakuuttaa, ettei aliakset läsnä.
Olen tietenkin kuvitella pahimmassa tapauksessa oli olemassa odottamattomissa epätoivottuihin signaalit (perphaps korkeammat harmoniset), joilla voi olla kytketty itse päälle haluamasi analogisen signaalin.
Jos nämä parasitics sijaitsevat yli Fs / 2 (yli) näytteenottotiheys / 2, jota käytetään hakea tietoja näytteiden ennen ohimennen niitä vähän siirtää decimation (digitaalinen FIR) suodattimen ja myöhemmin downsampling ne, sen jälkeen aliakset.

Kuitenkin analogisen lowpass suodattimen erittäin korkea cuttoff taajuus (ihannetapauksessa Fsmax / 2, DSP / hardware), ennen A / D muuntaminen pitäisi tepsiä.
Näin ajattelen, että perphaps laaja analoginen suodatin on käytetty myös yhdessä multirate signaalinkäsittelyä järjestelmään.
Se on ainoa varma tapa estää aliakset mielestäni.
Onko tämä paikkansa?
Jos ei, miten on mahdollista, että multirate signaalinkäsittelyä järjestelmä voi taata, että Kaistanleveys signaalin ei ylitä Fs / 2 (yhtä suuri kuin, että voi olla)?-Roger

 

[rover8898]

Hei

> Joten olen sitä mieltä, että taika tutkivat teoria yrittää asentaa sen annetaan sovelluksia.
> Joskus olemme johtaa löytää ainutlaatuinen vastaus kysymykseen, jos vastaus
> on vain: Se riippuu sovelluksesta

Olet aivan rigth kun te sanotte, se riippuu sovelluksiin.Usein, kun vastaus kysymyksiin, meidän alitajuinen tahattomasti kuvitella skenaarioita (korkea tai matala taajuus),
joissa muut lukijat eivät näe.Näissä skenaarioissa, että vastaukset ovat todennäköisesti rigth ja myös todennäköisesti soveltaa.

Niin, että se sovellussuuntautuneet erityisiä, minun tilanne olisi niin edelleen:
-Low taajuudet
-Oma analogisen signaalin asiaa:
n kaistanleveys olisivat ~ dc on ~ 100Hz (on tärkein vahvuus on (~ dc on 80Hz)
-Oma näytteenottotiheys: niinkin alhainen kuin voin ehkä tehdä sen, ajattelin 250Hz ja 400Hz; tarve vähentää koskevat laskelmat UC
-Minulla on 60Hz (ja sen parittomat harmoniset)
virtalähde inteference minun signaali, joka olisi suodatettu

Olisiko minun on alhainen ohitusasentoon analoginen suodatin ennen digitalisointi?

Thx
-Roger

 

[claudiocamera]

Ottaen huomioon eri taajuus mainittu ~ dc on ~ 100Hz ja näytteenotto taajuus 250Hz ja 400Hz ja koska sinulla on interfence, harmonisten 60 Hz alkaen virtalähde.Ehdottomasti, Tarvitset analogisen alhainen pass-suodatin.

Jotta voitaisiin määritellä suodattimet rajoittaa kuten vaimennus on pysäytynyt bändi, joka sisältää ensimmäisen harmoninen, sinun kannattaa harkita vähintään jännite katsotaan A / D-muuntimen tuloon.

Jotta voitaisiin käsitellä 60 Hz: n puuttumista asiaan, koska se on bändin kiinnostaa, sinun on otettava käyttöön mukautuva suodatin toimii meluindikaattorin canceler suodattaa ei-toivotun signaalin (60 Hz häiriöitä) ennen signaalinkäsittelyä, tullinpalautusjärjestelmässä on, että se on Tulen lisäämään käsittely kuormitus, mitä aparently ei ole toivottu.