реклама на сайте
подробности

 
 
3 страниц V  < 1 2 3 >  
Reply to this topicStart new topic
> Усреднение вычислений АЦП
Demeny
сообщение Jan 11 2009, 07:46
Сообщение #16


Знающий
****

Группа: Свой
Сообщений: 648
Регистрация: 11-02-06
Из: Санкт-Петербург
Пользователь №: 14 237



Цитата(rezident @ Jan 10 2009, 23:26) *
Да как же они могут вести себя одинаково, если у них и ФЧХ и ПХ разные!?

В первом посте автор топика обозначил задачу - "показывать на индикаторе среднее значение", для этой задачи различия КИХ и БИХ фильтров несущественны - оба являются инерционным звеном и справляются с поставленной задачей. Приведённая мной формула экспоненциального скользящего среднего позволяет обойтись без хранения массива измеренных значений и их пересуммирования на каждом цикле измерения.
Может быть, автору окажется полезной статья "Выбор типа скользящих средних" , которую я прикрепил к сообщению. Кстати, в ней на 52 странице приведены импульсные характеристики различных типов усреднения. Сравнив графики б) и г) легко убедиться, что ИХ простого взвешенного усреднения и экспоненциального весьма схожи.
Прикрепленные файлы
Прикрепленный файл  50_55.pdf ( 945.56 килобайт ) Кол-во скачиваний: 437
 


--------------------
Сделано в Китае. Упаковано в России.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
777777
сообщение Jan 11 2009, 07:53
Сообщение #17


Профессионал
*****

Группа: Участник
Сообщений: 1 091
Регистрация: 25-07-07
Из: Саратов
Пользователь №: 29 357



Цитата(rezident @ Jan 10 2009, 21:55) *
Вообще-то это пример фильтра EMA (экспоненциальное скользящее среднее), а не SMA (простое скользящее среднее). В общем виде EMA выглядит как рекурсия Y(i+1)=Y(i)+(X(i)–Y(i))*K, где K=2/(N+1), Y(i+1) выходное значение фильтра, Y(i) - предыдущее выходное значение фильтра, X(i) - значение текущего отсчета. N имеет тот же смысл, что и "тау" RC-цепочки.

Смысл может и тот же, а насчет численного значения я сильно сомневаюсь. Чтобы получить фильтр с постоянной времени tau, коэффициент вычисляется по формуле K = 1 - exp(-T/tau), где T - период следования входных отсчетов.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Microwatt
сообщение Jan 11 2009, 09:03
Сообщение #18


Гуру
******

Группа: Почетный участник
Сообщений: 6 851
Регистрация: 25-08-08
Из: Запорожье
Пользователь №: 39 802



Цитата(777777 @ Jan 11 2009, 11:53) *
Смысл может и тот же, а насчет численного значения я сильно сомневаюсь. Чтобы получить фильтр с постоянной времени tau, коэффициент вычисляется по формуле K = 1 - exp(-T/tau), где T - период следования входных отсчетов.

Вот то-то и оно. Знания и вера входят в конфликт.
Инженер, чтобы устранить мигание цифр на индикаторе, возьмет среднее арифметическое от 2-4 измерений. Или даже в АЦП что-нибудь из двух компонентов придумает.
Программист, ничтоже сумняшеся, будет брать экспоненту. При сем потребуется мощный процессор, плавающая запятая, дополнительные килобайты памяти, цикл решения задачи вырастет... Но он же за это не платит.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
777777
сообщение Jan 11 2009, 11:28
Сообщение #19


Профессионал
*****

Группа: Участник
Сообщений: 1 091
Регистрация: 25-07-07
Из: Саратов
Пользователь №: 29 357



Цитата(Microwatt @ Jan 11 2009, 12:03) *
Инженер, чтобы устранить мигание цифр на индикаторе, возьмет среднее арифметическое от 2-4 измерений. Или даже в АЦП что-нибудь из двух компонентов придумает.
Программист, ничтоже сумняшеся, будет брать экспоненту. При сем потребуется мощный процессор, плавающая запятая, дополнительные килобайты памяти, цикл решения задачи вырастет... Но он же за это не платит.

Во-первых, вашему "инженеру" для устранения мигания цифр нужно, как я уже писал здесь, не прикрывать свое дерьмо усреднением, а устранять его, потому что если он не в состоянии получить без помех 10 разрядов, то какой он нахрен инженер - самый дешевый китайский мультиметр дает точность в два раза большую.

А во-вторых, если шум имеется в самом сигнале и его надо устранять, то имейте в виду, что цифровая фильтрация - наука несколько более сложная, нежели вычисление среднего арифметического. Для начала надо исследовать характер помех - они могут оказаться не шумовыми, а например, в сигнале могут наблюдаться скачки в одну сторну - такое часто встречается если помеха идет по земле от мощных потребителей. Тогда никаким усреднением вы эту помеху не устраните, а если устраните, то получите неправильный результат. Если помеха действительно представляет собой шумовой сигнал, то небходимо оценить ее спектр - если его частота сравнима со спектром полезного сигнала, то фильтровать ее также бесполезно. Наконец, если частота помехи существенно выше - нужно посмотреть насколько отличаются часоты сигнала и помехи и насколько отличаются их амплитуды и оценить необходимую крутизну характеристики фильтра для гарантированного подавления помехи и, следовательно, его порядок.

Что же касается фильтра T_ave += (T_in - T_ave) / K то для него не требуется никакой плавающей точки - он работает c целыми переменными практически в таком виде как я здесь написал. Если же вы имеете в виду экспоненту для для вычисления K, то она вычисляется один раз на калькуляторе, а если она является степенью двойки, то не требуется даже деления, можно обойтись сдвигами. А дополнительные килобайты нужны как раз при вычислении среднего арифметического - в данном случае кроме текущего и предыдущего отсчетов хранить ничего не требуется.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Wantcan
сообщение Jan 11 2009, 16:59
Сообщение #20


Участник
*

Группа: Участник
Сообщений: 27
Регистрация: 11-12-08
Из: Earth
Пользователь №: 42 366



Спасибо за все ответы,на этой неделе не будет времени этим заниматься,но проблему обязательно надо будет решить.Измерить и показать нужно примерный ток устройства,точность совсем не нужна,стоит в устройстве как допольнительная функция,да-помехи по питанию есть,надо будет и с ними побороться тоже,но усреднение тоже нужно.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
rezident
сообщение Jan 11 2009, 17:04
Сообщение #21


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 10 920
Регистрация: 5-04-05
Пользователь №: 3 882



Цитата(Demeny @ Jan 11 2009, 12:46) *
Кстати, в ней на 52 странице приведены импульсные характеристики различных типов усреднения. Сравнив графики б) и г) легко убедиться, что ИХ простого взвешенного усреднения и экспоненциального весьма схожи.
Действительно схожи. Видимо я что-то перепутал или подзабыл sad.gif
Цитата(777777 @ Jan 11 2009, 12:53) *
Смысл может и тот же, а насчет численного значения я сильно сомневаюсь. Чтобы получить фильтр с постоянной времени tau, коэффициент вычисляется по формуле K = 1 - exp(-T/tau), где T - период следования входных отсчетов.
А где это вы увидели, что я утверждал про идентичность численных значений? cranky.gif Для EMA через количество отсчетов равное N величина выходного сигнала сравняется со величиной входного единичного импульсного сигнала. Для настоящей RC-цепочки, если на вход подан единичный импульсный сигнал, то через промежуток времени равный τ=RC величина сигнала на выходе фильтра увеличиться в e раз.
Да, расчет для RC не очень простой, но существует радиолюбительские правила "пяти тау" и "двадцати тау". Первое гласит, что "за время равное τ=5*RC напряжение на конденсаторе RC-цепочки достигнет (с приемлимой точностью) 99% от входного". И соответственно для правила "двадцати тау" то же самое, но для τ=20*RC и отношение - 99,9%.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Tanya
сообщение Jan 12 2009, 08:02
Сообщение #22


Гуру
******

Группа: Модераторы
Сообщений: 8 752
Регистрация: 6-01-06
Пользователь №: 12 883



Цитата(rezident @ Jan 11 2009, 20:04) *
Для настоящей RC-цепочки, если на вход подан единичный импульсный сигнал, то через промежуток времени равный τ=RC величина сигнала на выходе фильтра увеличиться в e раз.

Удивительные вещи Вы пишите... Праздники не проходят бесследно?
Go to the top of the page
 
+Quote Post
777777
сообщение Jan 12 2009, 12:44
Сообщение #23


Профессионал
*****

Группа: Участник
Сообщений: 1 091
Регистрация: 25-07-07
Из: Саратов
Пользователь №: 29 357



Цитата(rezident @ Jan 11 2009, 20:04) *
Действительно схожи. Видимо я что-то перепутал или подзабыл sad.gif

Экспонента и прямая?.. Да, схожи, но... при наличии достаточного воображения. Или после 300...500 граммов.

Цитата(Tanya @ Jan 12 2009, 11:02) *
Цитата
Для настоящей RC-цепочки, если на вход подан единичный импульсный сигнал, то через промежуток времени равный τ=RC величина сигнала на выходе фильтра увеличиться в e раз.

Удивительные вещи Вы пишите... Праздники не проходят бесследно?

Да ладно вам придираться, все поняли о чем речь. Это если на входе единичный сигнал упал в 0, то на выходе он уменьшится в e раз через время tau=RC. На выходе этого фильтра, тоже.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
demiurg_spb
сообщение Jan 16 2009, 16:04
Сообщение #24


неотягощённый злом
******

Группа: Свой
Сообщений: 2 746
Регистрация: 31-01-08
Из: Санкт-Петербург
Пользователь №: 34 643



Цитата(rezident @ Jan 11 2009, 20:04) *
Для настоящей RC-цепочки, если на вход подан единичный импульсный сигнал, то через промежуток времени равный τ=RC величина сигнала на выходе фильтра увеличиться в e раз.
Я предпочитаю несколько другое "качественное" понимание T=RC: касательная проведённая в момент времени 0 к экспоненте пересечёт линию установившегося значения этой экспоненты в момент времени Т=RC - это я так, к словуsmile.gif


--------------------
“Будьте внимательны к своим мыслям - они начало поступков” (Лао-Цзы)
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Папа Карло
сообщение Jan 21 2009, 15:16
Сообщение #25


Частый гость
**

Группа: Новичок
Сообщений: 176
Регистрация: 15-02-08
Из: Москва
Пользователь №: 35 074



Возник вопрос по формуле T_average = T_average + (T_current - T_average) / 20.0.

Если я правильно понял, то первое значение лучше сразу занести в переменную T_average.
А если не записать, то показания будут нарастать в зависимости от кол-ва отсчётов ?
Go to the top of the page
 
+Quote Post
777777
сообщение Jan 21 2009, 16:05
Сообщение #26


Профессионал
*****

Группа: Участник
Сообщений: 1 091
Регистрация: 25-07-07
Из: Саратов
Пользователь №: 29 357



Цитата(Папа Карло @ Jan 21 2009, 18:16) *
Возник вопрос по формуле T_average = T_average + (T_current - T_average) / 20.0.

Если я правильно понял, то первое значение лучше сразу занести в переменную T_average.
А если не записать, то показания будут нарастать в зависимости от кол-ва отсчётов ?

Да, лучше инициализировать не нулем, а первым считанным значением, тогда фильтру не придется долго выходить на установившееся значение. А формулу лучше представить в сишном виде, даже если будешь реализовывать ее на ассемблере, легче для понимания:

T_average += (T_current - T_average) / 20.0.

То есть из считанного значения вычитаем текущее, делим на коэффициент и прибавляем к текущему. Плавающая точка здесь ни к чему, в целых числах тоже можно считать, правда там есть свои тонкости.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
haker_fox
сообщение Jan 23 2009, 15:38
Сообщение #27


Познающий...
******

Группа: Свой
Сообщений: 2 963
Регистрация: 1-09-05
Из: г. Иркутск
Пользователь №: 8 125



Хочу сказать, что для фильтрации данных с АЦП применил программный ФНЧ, любезно выложенный defunc в одной из веток AVR. Результатом остался доволен!!!


--------------------
Выбор.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Wantcan
сообщение Feb 12 2009, 17:53
Сообщение #28


Участник
*

Группа: Участник
Сообщений: 27
Регистрация: 11-12-08
Из: Earth
Пользователь №: 42 366



haker_fox, прошу тнуть пальцем в то место форума,о котором вы упомянули,т.к. для меня все еще актуальна эта тема..
Go to the top of the page
 
+Quote Post
777777
сообщение Feb 13 2009, 06:15
Сообщение #29


Профессионал
*****

Группа: Участник
Сообщений: 1 091
Регистрация: 25-07-07
Из: Саратов
Пользователь №: 29 357



Цитата(Wantcan @ Feb 12 2009, 20:53) *
haker_fox, прошу тнуть пальцем в то место форума,о котором вы упомянули,т.к. для меня все еще актуальна эта тема..

То есть вы упорно пытаетесь усреднить помехи, вместо того, чтобы устранить их?
Go to the top of the page
 
+Quote Post
blackfin
сообщение Feb 13 2009, 06:26
Сообщение #30


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 3 106
Регистрация: 18-04-05
Пользователь №: 4 261



Цитата(777777 @ Feb 13 2009, 09:15) *
То есть вы упорно пытаетесь усреднить помехи, вместо того, чтобы устранить их?

Так ведь, "усреднить помехи" по сути и означает отфильтровать их, т.е. - устранить.. Или нет?
Go to the top of the page
 
+Quote Post

3 страниц V  < 1 2 3 >
Reply to this topicStart new topic
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0

 


RSS Текстовая версия Сейчас: 18th June 2025 - 14:00
Рейтинг@Mail.ru


Страница сгенерированна за 0.01499 секунд с 7
ELECTRONIX ©2004-2016