реклама на сайте
подробности

 
 
3 страниц V  < 1 2 3 >  
Reply to this topicStart new topic
> Нужен ПЗС фильтр., Где купить? Или сделать?!
dxp
сообщение Dec 28 2005, 14:26
Сообщение #16


Adept
******

Группа: Свой
Сообщений: 3 469
Регистрация: 6-12-04
Из: Novosibirsk
Пользователь №: 1 343



Цитата(nadie @ Dec 28 2005, 19:24) *
есть ли у вас на вскидку оценка, во что выливается такой проект на FPGA? Имеется в виду минимальный набор софта и железа, который бы позволил собрать такой фильтр. Как я понимаю, необходим еще ADC на входе, но в этом случае обеспечить 60 dB, могут только 14 bit ADC, которые в настоящий момент имеют максимум 200 Ms/s скорость оцифровки.

Мне трудно судить, т.к. не знаю конкретных требований и нюансов. Но соображения следующие: 14 бит АЦП, видимо, не нужен, согласен со Станиславом, что 12-битного должно хватить. Потом, не очень понял, зачем такие дикие скорости - 200 МГц? Полоса пропускания 12 МГц, подавление начинается от 16 МГц. Частоты сэмплинга должна быть по теории не ниже 32 МГц. Но это в пределе, конечно, надо иметь запас. Вот берем симулинковский Digital Filter Design, выбираем простейший Low-Pass FIR Equiriple, задаем Fpass = 12 MHz, Fstop = 16 Mhz Fs = 50 MHz, Apass = 0.5dB, Astop = 46 dB. Жмем на кнопу, получаем результат: 22 порядок и т.д (см файл f.fcf).

При 50 МГц потоке, т.е. 20 нс на отсчет, вполне реализуемо на каком-нибудь Циклоне2 или Спартане3. В плане софта - обычный ПЛИСоводческий набор: синтезитор, симулятор, P&R и т.д., никакой экзотики. Как это ляжет на 20 каналов, наскидку сказать не берусь, надо сначала один канал до ума довести, потом уже тиражировать.
Эскизы прикрепленных изображений
Прикрепленное изображение
 

Прикрепленные файлы
Прикрепленный файл  f.txt ( 1.33 килобайт ) Кол-во скачиваний: 59
 


--------------------
«Отыщи всему начало, и ты многое поймёшь» К. Прутков
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Stanislav
сообщение Dec 28 2005, 14:35
Сообщение #17


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 4 363
Регистрация: 13-05-05
Из: Москва
Пользователь №: 4 987



Цитата(dxp @ Dec 28 2005, 17:26) *
Потом, не очень понял, зачем такие дикие скорости - 200 МГц? Полоса пропускания 12 МГц, подавление начинается от 16 МГц. Частоты сэмплинга должна быть по теории не ниже 32 МГц. Но это в пределе, конечно, надо иметь запас. Вот берем симулинковский Digital Filter Design, выбираем простейший Low-Pass FIR Equiriple, задаем Fpass = 12 MHz, Fstop = 16 Mhz Fs = 50 MHz, Apass = 0.5dB, Astop = 46 dB. Жмем на кнопу, получаем результат: 22 порядок и т.д (см файл f.fcf).

При 50 МГц потоке, т.е. 20 нс на отсчет, вполне реализуемо на каком-нибудь Циклоне2 или Спартане3. В плане софта - обычный ПЛИСоводческий набор: синтезитор, симулятор, P&R и т.д., никакой экзотики. Как это ляжет на 20 каналов, наскидку сказать не берусь, надо сначала один канал до ума довести, потом уже тиражировать.
В моем случае частота в 50 МГц не подойдет - нельзя забывать, что первая "зеркальная" полоса пропускания дискретной во времени системы лежит именно на частоте дискретизации, а на 50 - 10 = 40 МГц у меня еще недостаточное подавление мешающих сигналов входным фильтром, то есть будет иметь место "aliasing".


--------------------
Самонадеянность слепа. Сомнения - спутник разума. (с)
Go to the top of the page
 
+Quote Post
nadie
сообщение Dec 28 2005, 15:22
Сообщение #18


Знающий
****

Группа: Свой
Сообщений: 648
Регистрация: 22-07-05
Пользователь №: 7 016



Цитата
динамический диапазон идеального N-разрядного АЦП определяется как 6,02*N+1,5 (дБ). Реально, конечно, меньше, но 11-12 бит должно хватить.


У меня достаточно много используется различных ADC, поэтому реально могу сказать, что чистые 60 dB получить на 12 bit очень и очень сложно, если понимать под динамическим диапазоном отношение максимального входного сигнала к уровню шума (иными словами time domain dynamic range). Если имеется в виду динамический диапазон во frequency domain, то тогда это возможно, но зависит от длины используемого FIR filter.

Может я ошибаюсь, но описанный вами подход используется в спектральных анализаторах, например Agilent, реализовано на FPGA
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Lonesome Wolf
сообщение Dec 28 2005, 15:56
Сообщение #19


Профессионал
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 897
Регистрация: 21-02-05
Из: Украина
Пользователь №: 2 805



Цитата(Stanislav @ Dec 28 2005, 16:22) *
Да, АЦП нужен, но насчет 14-ти бит Вы явно загнули. Для справки: динамический диапазон идеального N-разрядного АЦП определяется как 6,02*N+1,5 (дБ). Реально, конечно, меньше, но 11-12 бит должно хватить...

... Задача к настоящему времени решена в общем-то типично - используются дорогостоящие ПАВ фильтры на ПЧ приемника с более-менее приемлемыми характеристиками. Хотелось бы удешевить систему путем преобразования несущей сразу в нулевую частоту, но загвоздка в НЧ фильтрах с определенными характеристиками. В этом случае не проходит ни чистый аналог, ни цифирь, а вот на ПЗС такое впечатление, что должно получиться (хотя, сведений о том, чтобы кто-нибудь так делал, у меня не имеется).


Сигнал двуполярный, поэтому в формулу для динамического диапазона должно входить не N, а N-1.

А почему, собственно, Вы считаете, что будет дешевле реализация фильтрации в цифре? И что является выходом Вашего устройства - цифра или аналог? Если цифра, то сам Бог велел сразу обработку в ней и делать, а если аналог, то подумать надо...
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Stanislav
сообщение Dec 29 2005, 00:03
Сообщение #20


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 4 363
Регистрация: 13-05-05
Из: Москва
Пользователь №: 4 987



Цитата(Lonesome Wolf @ Dec 28 2005, 18:56) *
Сигнал двуполярный, поэтому в формулу для динамического диапазона должно входить не N, а N-1.
Это через почему? Как полярность может влиять на динамический диапазон? Посмотрите, например, вот сюда. Ссылка взята наугад. Как объяснить такое отношение С/Ш?
Цитата(Lonesome Wolf @ Dec 28 2005, 18:56) *
А почему, собственно, Вы считаете, что будет дешевле реализация фильтрации в цифре? И что является выходом Вашего устройства - цифра или аналог? Если цифра, то сам Бог велел сразу обработку в ней и делать, а если аналог, то подумать надо...
Из предыдущего обсуждения следует, что я не считаю реализацию в цифре дешевле аналога. Более того, ПЗС фильтр является все же по сути дискретным во времени аналоговым. Выход его - также аналог, который потом дискретизируется по уровню. "Честная" же цифровая реализация фильтра, повторюсь, не представляется сейчас возможной.

Цитата(nadie @ Dec 28 2005, 18:22) *
Цитата
динамический диапазон идеального N-разрядного АЦП определяется как 6,02*N+1,5 (дБ). Реально, конечно, меньше, но 11-12 бит должно хватить.


У меня достаточно много используется различных ADC, поэтому реально могу сказать, что чистые 60 dB получить на 12 bit очень и очень сложно, если понимать под динамическим диапазоном отношение максимального входного сигнала к уровню шума (иными словами time domain dynamic range)...
А это как тогда понимать? Или это? blink.gif Бывают и получше... Если же у Вас не получается нормального для АЦП отношения С/Ш, это говорит о недостаточно качественной схемотехнической реализации Ваших устройств. Потери могут также возникнуть во входном тракте, а также в проводах.


--------------------
Самонадеянность слепа. Сомнения - спутник разума. (с)
Go to the top of the page
 
+Quote Post
MosAic
сообщение Dec 29 2005, 07:46
Сообщение #21


Частый гость
**

Группа: Свой
Сообщений: 139
Регистрация: 29-10-05
Пользователь №: 10 248



Это крутая задачка. Здорово было бы найти ПЗС, но и цифру сбрасывать со счетов не стоит. Есть же специализированные фильтры. Вот например у Intersil линейка: HSP43124, HSP43168, HSP43216, HSP43220. У TI наверняка есть что-то подобное. Не стал разбираться подробно с применимостью к Вашей задаче, это всего лишь направление, где можно поискать - Programmable FIR Filter. К сожалению, имею маловато опыта в этой области чтобы давать обстоятельные советы smile.gif


--------------------
Чем могу... Удачи!
Go to the top of the page
 
+Quote Post
nadie
сообщение Dec 29 2005, 08:59
Сообщение #22


Знающий
****

Группа: Свой
Сообщений: 648
Регистрация: 22-07-05
Пользователь №: 7 016



Programmable FIR Filter существуют, но с такими параметрами это стоит порядка 5 k$ на канал, если речь идет о real time.

Я не занимаюсь разработкой плат, я использую и порой тестирую те, что производятся достаточно уважаемыми производителями Gage, NI, Pentek на основе упомянутух здесь ADC производства Analog, TI.
IMHO, Существует удобная производителям сумятица в методе определения SNR. Большинство производителей используют frequency domain, в котором SNR зависит от длительности сигнала, или другими словами частотного разрешения спектра. Уровень шума (в dBm) в FFT спектре у вас до определенного разрения обратно пропорционален разрешению.

Эта проблема SNR решена наиболее корректно в спектральных анализаторах, где приводится уровень шума для заданной полосы частот
Go to the top of the page
 
+Quote Post
monya
сообщение Dec 29 2005, 09:54
Сообщение #23


Частый гость
**

Группа: Свой
Сообщений: 130
Регистрация: 25-03-05
Из: Edinburgh,UK
Пользователь №: 3 683



Цитата(Stanislav @ Dec 28 2005, 14:22) *
Цитата(dxp @ Dec 28 2005, 17:07) *
Ну, эт Вы зря. FPGA'хи есть такие монстровые, что туда можно десяток пней впихнуть. Только стОят они тоже как самолет smile.gif , и компилять такие объемы я бы не желал. smile.gif
Возможно, это и так, но от этого не легче. Задача к настоящему времени решена в общем-то типично - используются дорогостоящие ПАВ фильтры на ПЧ приемника с более-менее приемлемыми характеристиками. Хотелось бы удешевить систему путем преобразования несущей сразу в нулевую частоту, но загвоздка в НЧ фильтрах с определенными характеристиками. В этом случае не проходит ни чистый аналог, ни цифирь, а вот на ПЗС такое впечатление, что должно получиться (хотя, сведений о том, чтобы кто-нибудь так делал, у меня не имеется).


А если использовать mix-mode switched-capacitor or switched-current реализацию. Switched-capacitor фильтры будут давать очень точную характеристику, частоты вполне реалезуемые.
Подобнaя идея используется Anadigm in their FPAA (http://www.anadigm.com). Частоты у них правда меньше, но ежели ASIC делать можно выйти и на эти частоты.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Stanislav
сообщение Dec 29 2005, 11:12
Сообщение #24


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 4 363
Регистрация: 13-05-05
Из: Москва
Пользователь №: 4 987



Цитата(nadie @ Dec 29 2005, 11:59) *
Programmable FIR Filter существуют, но с такими параметрами это стоит порядка 5 k$ на канал, если речь идет о real time.
Простите, но мы с Вами как будто на разных планетах живем. А это тогда что? Восемь каналов, да еще с NCO и цифровым квадратурным демодулятором каждый! А вот это, шестиканальное, вообще с АЦП поженили. Однако, мне все же не подойдет по цене, потреблению и функциональности.


--------------------
Самонадеянность слепа. Сомнения - спутник разума. (с)
Go to the top of the page
 
+Quote Post
nadie
сообщение Dec 29 2005, 11:26
Сообщение #25


Знающий
****

Группа: Свой
Сообщений: 648
Регистрация: 22-07-05
Пользователь №: 7 016



Разница в том, что вы приводите цены Analog для одной микросхемы, я привожу цены готовых к использованию плат с интерфейсом позволяющим задавать параметры FIR filter, а это две совершенно разные планеты.

Возможно насыщение рынка вызовет снижение цен на готовые платы, но пока снижение цен произошло только на компоненты.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Stanislav
сообщение Dec 29 2005, 11:53
Сообщение #26


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 4 363
Регистрация: 13-05-05
Из: Москва
Пользователь №: 4 987



Цитата(MosAic @ Dec 29 2005, 10:46) *
Это крутая задачка. Здорово было бы найти ПЗС, но и цифру сбрасывать со счетов не стоит. Есть же специализированные фильтры. Вот например у Intersil линейка: HSP43124, HSP43168, HSP43216, HSP43220. У TI наверняка есть что-то подобное. Не стал разбираться подробно с применимостью к Вашей задаче, это всего лишь направление, где можно поискать - Programmable FIR Filter. К сожалению, имею маловато опыта в этой области чтобы давать обстоятельные советы smile.gif
Спасибо за ссылочки, но все же не совсем то. Вот если бы их еще с АЦП 9-10ти разрядным поженили, частоту подняли и потребление снизили, да кол-во выводов уполовинили, тогда было бы что надо.

Вот тут мысль еще пришла: а нельзя ли принцип сигма-дельта АЦП сюда прикрутить?! Как альтернативу ПЗС? Правда, частота выборки с-д модулятора и прореживающего фильтра должна быть очень высокой - сотни МГЦ, но ведь сегодня это не столь уж большая проблема. Зато структура фильтра будет очень простой, и ее реализация в ASICе будет возможна...



Цитата(nadie @ Dec 29 2005, 14:26) *
Разница в том, что вы приводите цены Analog для одной микросхемы, я привожу цены готовых к использованию плат с интерфейсом позволяющим задавать параметры FIR filter, а это две совершенно разные планеты.
Простите, если неправильно понял Вас, но мне нужна именно микросхема (или даже решение, которое может быть использовано при проектировании функционального блока внутри чипа).


--------------------
Самонадеянность слепа. Сомнения - спутник разума. (с)
Go to the top of the page
 
+Quote Post
MosAic
сообщение Dec 29 2005, 12:03
Сообщение #27


Частый гость
**

Группа: Свой
Сообщений: 139
Регистрация: 29-10-05
Пользователь №: 10 248



Цитата(Stanislav @ Dec 29 2005, 14:53) *
Спасибо за ссылочки, но все же не совсем то. Вот если бы их еще с АЦП 9-10ти разрядным поженили, частоту подняли и потребление снизили, да кол-во выводов уполовинили, тогда было бы что надо.

Не могу настаивать, но попробуйте спросить гугла про "Programmable FIR Filter". А можно еще попробовать добавить "ADC". Вы хорошо знаете свою задачу и легко определитесь насколько подходящие вылезут результаты. Мне показалось, что это вполне перспективно.

Конечно согласен, что если бы всплыло решение на ПЗС... но 22 порядок фильтра... сомнительно. Если что-то встречу - Вы будете первый, кто об этом узнает wink.gif


--------------------
Чем могу... Удачи!
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Stanislav
сообщение Dec 29 2005, 12:35
Сообщение #28


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 4 363
Регистрация: 13-05-05
Из: Москва
Пользователь №: 4 987



Цитата(MosAic @ Dec 29 2005, 15:03) *
.
Не могу настаивать, но попробуйте спросить гугла про "Programmable FIR Filter". А можно еще попробовать добавить "ADC". Вы хорошо знаете свою задачу и легко определитесь насколько подходящие вылезут результаты. Мне показалось, что это вполне перспективно.
Да-да, спасибо, как раз сейчас этим и занимаюсь.
Цитата(MosAic @ Dec 29 2005, 15:03) *
Конечно согласен, что если бы всплыло решение на ПЗС... но 22 порядок фильтра... сомнительно. Если что-то встречу - Вы будете первый, кто об этом узнает wink.gif
32-й порядок, но нерекурсивный фильтр. Однако, посмотрите какие штуки люди делают... За информацию же - огромное спасибо. cheers.gif


--------------------
Самонадеянность слепа. Сомнения - спутник разума. (с)
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Lonesome Wolf
сообщение Dec 29 2005, 12:38
Сообщение #29


Профессионал
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 897
Регистрация: 21-02-05
Из: Украина
Пользователь №: 2 805



Цитата(Stanislav @ Dec 29 2005, 02:03) *
Цитата(Lonesome Wolf @ Dec 28 2005, 18:56) *
Сигнал двуполярный, поэтому в формулу для динамического диапазона должно входить не N, а N-1.
Это через почему? Как полярность может влиять на динамический диапазон? Посмотрите, например, вот сюда. Ссылка взята наугад. Как объяснить такое отношение С/Ш?
Цитата(Lonesome Wolf @ Dec 28 2005, 18:56) *
А почему, собственно, Вы считаете, что будет дешевле реализация фильтрации в цифре? И что является выходом Вашего устройства - цифра или аналог? Если цифра, то сам Бог велел сразу обработку в ней и делать, а если аналог, то подумать надо...
Из предыдущего обсуждения следует, что я не считаю реализацию в цифре дешевле аналога. Более того, ПЗС фильтр является все же по сути дискретным во времени аналоговым. Выход его - также аналог, который потом дискретизируется по уровню. "Честная" же цифровая реализация фильтра, повторюсь, не представляется сейчас возможной.



Один разряд знаковый т.е. N битный АЦП превращается в +/-(N-1) бит. Это означает, что динамический диапазон в идеале будет 20*log(2^(N-1)) - без усреднения.

Как я понял - "дискретится сигнал" уже не в Вашей системе? По-моему - классическач задача построения цифрового приемника. Однако, если Вы обратите внимания на часто приводимые очень высокие параметры таких устройств, то обнаружите, что полоса в них достаточно узкая. Во-вторых, задачи нам приходится решать похожие, и только сейчас прорисовывается схема цифрового приема - и для обеспечения режекции зеркалки нужна весьма нетривиальная фильтрация на входе - я подумываю о ПАВ-ах! До сих пор применялся аналоговый ФД с полосой порядка 15 МГц и ФНЧ с характеристикой Бесселя на выходе 5-7 порядок. - Дальнейшая фильтрация производилась в цифре и требовала весьма скромных ресурсов. Этакое комбинированое решеньице.

Сообщение отредактировал Lonesome Wolf - Dec 29 2005, 14:00
Go to the top of the page
 
+Quote Post
nadie
сообщение Dec 29 2005, 13:02
Сообщение #30


Знающий
****

Группа: Свой
Сообщений: 648
Регистрация: 22-07-05
Пользователь №: 7 016



На сайте www.pentek.com есть receiver который удовлетворяет вашим требования. Если сможете выдернуть от них только начинку для FPGA, то возможно достаточно дешевое решение.

Lonesome Wolf
А почему нельзя использовать цифровую фильтрацию image signal? При двух ADC это делается вполне успешно.

Сообщение отредактировал nadie - Dec 29 2005, 13:04
Go to the top of the page
 
+Quote Post

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

 


RSS Текстовая версия Сейчас: 7th July 2025 - 20:54
Рейтинг@Mail.ru


Страница сгенерированна за 0.01524 секунд с 7
ELECTRONIX ©2004-2016