реклама на сайте
подробности

 
 
2 страниц V   1 2 >  
Reply to this topicStart new topic
> Интерполяционный фильтр, Объясните принцып действия
MKS
сообщение Jan 19 2006, 14:36
Сообщение #1


Местный
***

Группа: Свой
Сообщений: 469
Регистрация: 13-03-05
Пользователь №: 3 315



Изучаю даташит на AD9776, там внутри интерполяционный фильтр стоит. Я про такие вещи впервые слышу. Может кто объяснит принцып действия таких фильтров, или даст ссылки на толковую литературу?
Заранее спасибо.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
BVU
сообщение Jan 19 2006, 15:48
Сообщение #2


Профессионал
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 301
Регистрация: 30-11-04
Из: Россия, Н.Новгород
Пользователь №: 1 264



Читайте, изучайте...
Прикрепленные файлы
Прикрепленный файл  ADC.rar ( 412.47 килобайт ) Кол-во скачиваний: 199
Прикрепленный файл  090_103_chapter6.pdf ( 702.25 килобайт ) Кол-во скачиваний: 204
 


--------------------
Не корысти ради, не в целях наживы, а во исполнение велений души!
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Виктория
сообщение Jan 19 2006, 16:14
Сообщение #3


инженер
****

Группа: Свой
Сообщений: 520
Регистрация: 19-09-05
Из: Самара
Пользователь №: 8 701



Поищете по ключам "интерполятор 0-го или 1-го порядка" (это ближе к истине).
По поводу литературы - в свое время эту изучала:
1. Новоселов О.Н., Фомин А.Ф. Основы теории и расчета информационно-измерительных систем. М.: Машиностроение, 1991. - 336 с.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
MKS
сообщение Jan 19 2006, 17:28
Сообщение #4


Местный
***

Группа: Свой
Сообщений: 469
Регистрация: 13-03-05
Пользователь №: 3 315



А из каких соображений выбирают коэфициент интерполяции ?
Как я понял чем больше коэф. интерполяции тем менее жесткие требования к ФНЧ на выходе ЦАП, но возрастают искажения сигнала. Это так ?
Go to the top of the page
 
+Quote Post
BVU
сообщение Jan 20 2006, 07:24
Сообщение #5


Профессионал
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 301
Регистрация: 30-11-04
Из: Россия, Н.Новгород
Пользователь №: 1 264



Цитата(MKS @ Jan 19 2006, 20:28) *
А из каких соображений выбирают коэфициент интерполяции ?
Как я понял чем больше коэф. интерполяции тем менее жесткие требования к ФНЧ на выходе ЦАП, но возрастают искажения сигнала. Это так ?

Как правило порядок фильтра влияет на полосу среза, тем самым четко определяя его селективность. Но чем круче полоса среза тем сильнее колебания АЧХ около нее (вот Вам и искажения). А требуемый коэфф. на практике лучше выбирать эмпирически, т.е. то что более удовлетворяет для вашей системы. Воспользуйтесь для эмуляции фильтра каким нибудь проектным 'совтом'.


--------------------
Не корысти ради, не в целях наживы, а во исполнение велений души!
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Krys
сообщение Feb 27 2006, 03:41
Сообщение #6


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 2 002
Регистрация: 17-01-06
Из: Томск, Россия
Пользователь №: 13 271



Цитата(MKS @ Jan 19 2006, 23:28) *
Как я понял чем больше коэф. интерполяции тем менее жесткие требования к ФНЧ на выходе ЦАП, но возрастают искажения сигнала. Это так ?
Отвечу менее запутанно: для того, чтобы повысить тактовую частоту, на которой работает ЦАП, используется "передискретизация" и связанная с ней интерполяция данных о недостающих отсчётах. Поскольку тактовая частота при этом отодвигается от частоты Найквиста (или Котельникова, т.е. удвоенной верхней частоты полезного сигнала), то Вы правы, что требования к порядку фильтра уменьшаются при тех же требованиях к ослаблению тактовой частоты. Искажения сигнала возникают в результате процесса интерполяции, причём всё зависит от самого закона интерполяции: линейная или более высокого порядка. Поэтому и тут Вы правы. Однако при недостаточном подавлении частот, выше тактовой также возникают искажения, и это ещё не сразу понятно, какие из них страшнее.
Цитата(MKS @ Jan 19 2006, 23:28) *
А из каких соображений выбирают коэфициент интерполяции ?
Выбирают не только коэффициент увеличения тактовой частоты, но и закон интерполяции. Соображения примерно такие: у вас есть определённые возможности по созданию фильтра. Из литературы известно, к каким искажениям приводит недостаточное подавление частот выше тактовой. Также известно и то, к каким искажениям приводит интерполяция. И это взаимно противоположно направленные процессы, поэтому должен быть оптимум.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
st256
сообщение Feb 27 2006, 05:46
Сообщение #7


СТАТУС: только для чтения
**

Группа: Новичок
Сообщений: 133
Регистрация: 23-12-04
Пользователь №: 1 627



Цитата(Janna @ Feb 27 2006, 12:41) *
Цитата(MKS @ Jan 19 2006, 23:28) *

Как я понял чем больше коэф. интерполяции тем менее жесткие требования к ФНЧ на выходе ЦАП, но возрастают искажения сигнала. Это так ?
Отвечу менее запутанно: для того, чтобы повысить тактовую частоту, на которой работает ЦАП, используется "передискретизация" и связанная с ней интерполяция данных о недостающих отсчётах. Поскольку тактовая частота при этом отодвигается от частоты Найквиста (или Котельникова, т.е. удвоенной верхней частоты полезного сигнала), то Вы правы, что требования к порядку фильтра уменьшаются при тех же требованиях к ослаблению тактовой частоты. Искажения сигнала возникают в результате процесса интерполяции, причём всё зависит от самого закона интерполяции: линейная или более высокого порядка. Поэтому и тут Вы правы. Однако при недостаточном подавлении частот, выше тактовой также возникают искажения, и это ещё не сразу понятно, какие из них страшнее.
Цитата(MKS @ Jan 19 2006, 23:28) *
А из каких соображений выбирают коэфициент интерполяции ?
Выбирают не только коэффициент увеличения тактовой частоты, но и закон интерполяции. Соображения примерно такие: у вас есть определённые возможности по созданию фильтра. Из литературы известно, к каким искажениям приводит недостаточное подавление частот выше тактовой. Также известно и то, к каким искажениям приводит интерполяция. И это взаимно противоположно направленные процессы, поэтому должен быть оптимум.


Надо же... Все точно. Даже приципиться не к чему...
Go to the top of the page
 
+Quote Post
MKS
сообщение Feb 27 2006, 08:49
Сообщение #8


Местный
***

Группа: Свой
Сообщений: 469
Регистрация: 13-03-05
Пользователь №: 3 315



Вот что я понял углубляясь в литературу.
В данном случае (AD9776) под интерполяцией понимается следующее:
Допустим я хочу поднять тактовую частоту в 4 раза. Для этого я между соседними отсчетами вставляю по
3 нулевых значения, при этом тактовая частота становится в 4 раза больше но в спектре еще присутствуют паразитные полосы. Далее новую последовательность пропускают через цифровой ФНЧ с соответствующей полосой заграждения, что приводит к прореживанию спектра. После этой операции вставленые нули получают "правильные" значения. Не знаю правильно ли называть этоу операцию интерполяцией. Оригинальный документ в прицепе.
Прикрепленные файлы
Прикрепленный файл  an9603.pdf ( 87.19 килобайт ) Кол-во скачиваний: 114
 
Go to the top of the page
 
+Quote Post
st256
сообщение Feb 27 2006, 11:56
Сообщение #9


СТАТУС: только для чтения
**

Группа: Новичок
Сообщений: 133
Регистрация: 23-12-04
Пользователь №: 1 627



Цитата(MKS @ Feb 27 2006, 17:49) *
Вот что я понял углубляясь в литературу.
В данном случае (AD9776) под интерполяцией понимается следующее:
Допустим я хочу поднять тактовую частоту в 4 раза. Для этого я между соседними отсчетами вставляю по
3 нулевых значения, при этом тактовая частота становится в 4 раза больше но в спектре еще присутствуют паразитные полосы. Далее новую последовательность пропускают через цифровой ФНЧ с соответствующей полосой заграждения, что приводит к прореживанию спектра. После этой операции вставленые нули получают "правильные" значения. Не знаю правильно ли называть этоу операцию интерполяцией. Оригинальный документ в прицепе.


Правильно, правильно. Только в качестве ФНЧ рекомендую использовать полифазный фильтр, при этом, если давить спектры нужно лучше 70 дБ, то коэффициенты нужно выбирать 32-битные.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
MKS
сообщение Feb 27 2006, 17:47
Сообщение #10


Местный
***

Группа: Свой
Сообщений: 469
Регистрация: 13-03-05
Пользователь №: 3 315



Цитата(st256 @ Feb 27 2006, 13:56) *
Правильно, правильно. Только в качестве ФНЧ рекомендую использовать полифазный фильтр, при этом, если давить спектры нужно лучше 70 дБ, то коэффициенты нужно выбирать 32-битные.

А что это за полифазные фильтры? Если не трудно приведите пару ссылок, где можно об этом почитать.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Krys
сообщение Feb 28 2006, 12:37
Сообщение #11


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 2 002
Регистрация: 17-01-06
Из: Томск, Россия
Пользователь №: 13 271



Цитата(st256 @ Feb 27 2006, 11:46) *
Надо же... Все точно. Даже приципиться не к чему...
Чистая теория. А без практики теория значит мало...
Go to the top of the page
 
+Quote Post
st256
сообщение Feb 28 2006, 14:02
Сообщение #12


СТАТУС: только для чтения
**

Группа: Новичок
Сообщений: 133
Регистрация: 23-12-04
Пользователь №: 1 627



Цитата(MKS @ Feb 28 2006, 02:47) *
Цитата(st256 @ Feb 27 2006, 13:56) *


Правильно, правильно. Только в качестве ФНЧ рекомендую использовать полифазный фильтр, при этом, если давить спектры нужно лучше 70 дБ, то коэффициенты нужно выбирать 32-битные.

А что это за полифазные фильтры? Если не трудно приведите пару ссылок, где можно об этом почитать.


Если бы я был неимоверно крут и страшно нуждался в апплодисментах, то я Вас отправил бы в гугл. Но так как я просто неимоверно крут, то рекомендую русскоязычный yandex.

Пару слов еще. Приведу пример простейшего полифазного фильтра. Пусть вам надо поднять частоту дискретизации в два. Вы берете отсчеты сигнала

x1, x2, x3, x4, x5,....

разбавляете их нулями

x1, 0, x2, 0, x3, 0, x4, 0, x5, 0

и используете простейший полифазный фильтр - полуполосовой. А он характеризуется импульсной характеристикой интересного вида

h1, 0, h2, 0, h3, 1, h3, 0, h2, 0, h1

т.е. каждый второй коэффициент у него равен нулю, кроме центрального, который равен 1.
т.е. Вы очень серьезно экономите на интерполяции. Этот фильтр можно обобщить и на ресамплинг в 3, 4, 5, и т.д. раз.






Цитата(Janna @ Feb 28 2006, 21:37) *
Цитата(st256 @ Feb 27 2006, 11:46) *

Надо же... Все точно. Даже приципиться не к чему...
Чистая теория. А без практики теория значит мало...


Ну иногда лучше знать теорию и не иметь практики, чем не иметь ни практики ни теоретических знаний smile.gif
Go to the top of the page
 
+Quote Post
KolyanV
сообщение Mar 1 2006, 07:01
Сообщение #13


Частый гость
**

Группа: Свой
Сообщений: 91
Регистрация: 1-06-05
Пользователь №: 5 621



Цитата(st256 @ Feb 28 2006, 16:02) *
Пару слов еще. Приведу пример простейшего полифазного фильтра. Пусть вам надо поднять частоту дискретизации в два. Вы берете отсчеты сигнала

x1, x2, x3, x4, x5,....

разбавляете их нулями

x1, 0, x2, 0, x3, 0, x4, 0, x5, 0


А нельзя ли при ресемплинге отсчеты разбавлять не нулями, а значением предыдущего семпла, вот так:

x1, x1, x2, x2, x3, x3, x4, x4, x5, x5

Ведь в таком случае мощность паразитных гармоник существенно уменьшается. Или в этом случае есть подводные камни ?
Go to the top of the page
 
+Quote Post
st256
сообщение Mar 1 2006, 08:32
Сообщение #14


СТАТУС: только для чтения
**

Группа: Новичок
Сообщений: 133
Регистрация: 23-12-04
Пользователь №: 1 627



Цитата(KolyanV @ Mar 1 2006, 16:01) *
А нельзя ли при ресемплинге отсчеты разбавлять не нулями, а значением предыдущего семпла, вот так:

x1, x1, x2, x2, x3, x3, x4, x4, x5, x5

Ведь в таком случае мощность паразитных гармоник существенно уменьшается. Или в этом случае есть подводные камни ?


Можно, но что Вы с этого будете иметь? Во-первых геморрой с пересчетом коэффициентов интерполирующего фильтра, ибо вставка предыдущего семпла эквивалентна фильтрации с АЧХ sqrt(1-sin(w)). Т.е. это предискажение надо компенсировать.

Во-вторых, увеличение вычислительных затрат в 2 раза, по сравнению с полифазной фильтрацией. А это уже серьено. Т.е. уж лучше сделать фильтр в 2 раза больше, чем уменьшать таким образом помехи наложения.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
KolyanV
сообщение Mar 1 2006, 10:02
Сообщение #15


Частый гость
**

Группа: Свой
Сообщений: 91
Регистрация: 1-06-05
Пользователь №: 5 621



Цитата(st256 @ Mar 1 2006, 10:32) *
Можно, но что Вы с этого будете иметь? Во-первых геморрой с пересчетом коэффициентов интерполирующего фильтра, ибо вставка предыдущего семпла эквивалентна фильтрации с АЧХ sqrt(1-sin(w)). Т.е. это предискажение надо компенсировать.
Во-вторых, увеличение вычислительных затрат в 2 раза, по сравнению с полифазной фильтрацией. А это уже серьено. Т.е. уж лучше сделать фильтр в 2 раза больше, чем уменьшать таким образом помехи наложения.

После разбавления исходного сигнала "предыдущими отсчетам", нижняя часть спектра отражается в верхнюю частотную область. Т.е, если ресемплинг 22 кГц -> 44 кГц, тогда в результирующем сигнале
спектр в диапазоне 11-22 кГц будет зеркально отображать спектр сигнала в диапазоне 0-11 кГц.
После такого разбавления я просто применял КИХ фильтр низких частот, давя при этом гармоники выше 11 кГц более чем на 70 дБ от исходного 40-ка таповым фильтром.
А если сравнивать 40-ка таповый КИХ фильтр с полифазным при прочих равных условиях, как будет с производительностью ? (в КИХ фильтре я применял 16-ти разрядные коэффициенты и данные).
Go to the top of the page
 
+Quote Post

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

 


RSS Текстовая версия Сейчас: 18th July 2025 - 14:45
Рейтинг@Mail.ru


Страница сгенерированна за 0.01497 секунд с 7
ELECTRONIX ©2004-2016