Коэффициенты из QED 2000, Помогите разобраться с коэффициентами Опции

[ANTSIR]

Добрый день! В программе QEDesign 2000 посчитал коэффициенты для фильтров однако значение некоторых из них понять не могу.
С B0, .. , B1 и A0, A1 все понятно, но вот что такое "shift count for overall gain ", "overall gain", "shift count for section 2 values" не понятно .

Ниже приведен кусок из файла с коэффициентами

//***************************
FILTER COEFFICIENT FILE
IIR DESIGN
FILTER TYPE LOW PASS
ANALOG FILTER TYPE BUTTERWORTH
PASSBAND RIPPLE IN -dB -.5000E+00
STOPBAND RIPPLE IN -dB -.5000E+01
PASSBAND CUTOFF FREQUENCY 0.132430E+05 HERTZ
STOPBAND CUTOFF FREQUENCY 0.140310E+05 HERTZ
SAMPLING FREQUENCY 0.512000E+05 HERTZ
FILTER DESIGN METHOD: BILINEAR TRANSFORMATION
FILTER ORDER 9 9h
NUMBER OF SECTIONS 5 5h
NO. OF QUANTIZED BITS 8 8h
QUANTIZATION TYPE - FRACTIONAL FIXED POINT
COEFFICIENTS SCALED FOR CASCADE FORM I
0 0 /* shift count for overall gain */
127 7F /* overall gain */
0 0 /* shift count for section 1 values */
38 26 /* section 1 coefficient B0 */
77 4D /* section 1 coefficient B1 */
38 26 /* section 1 coefficient B2 */
-22 FFFFFFEA /* section 1 coefficient -A1*/
-4 FFFFFFFC /* section 1 coefficient -A2*/
0 0 /* shift count for section 2 values */
42 2A /* section 2 coefficient B0 */
85 55 /* section 2 coefficient B1 */
42 2A /* section 2 coefficient B2 */
-24 FFFFFFE8 /* section 2 coefficient -A1*/
-17 FFFFFFEF /* section 2 coefficient -A2*/
0 0 /* shift count for section 3 values */
50 32 /* section 3 coefficient B0 */
100 64 /* section 3 coefficient B1 */
50 32 /* section 3 coefficient B2 */
-29 FFFFFFE3 /* section 3 coefficient -A1*/
-43 FFFFFFD5 /* section 3 coefficient -A2*/
//*****************

[Alechin]

Это коэффициенты масштабирования сигнала на входе фильтра - что-бы не было переполнения внутри каскада при вычислениях.
на Gain надо умножать, на shift - сдвигать.

[ANTSIR]

Спасибо! Буду дальше разбираться.


На Gain надо умножать или делить входной отсчет? Может у кого есть пример реализации IIR с коэффициентами из QED?
И еще как вычислять разрядность данных в аккумуляторе (буфере для хранения промежуточных результатов)?

Сообщение отредактировал ANTSIR - Apr 14 2009, 05:57

[ANTSIR]

Пожалуйста помогите исходным кодом IIR фильтра (БИХ) с использованием данных коэффициентов

[Vlad27]

Пожалуйста помогите исходным кодом IIR фильтра (БИХ) с использованием данных коэффициентов

Исходным кодом под что? Если для dsPIC от Microchipa, то:
../Microchip/MPLAB C30/dsp/src/asm/iircan.s

[ANTSIR]

имеется ввиду код (С, pascal) где наглядно можно увидеть как используются коэффициенты от QED

Или пример с использованием коэффициентов из MatLab.

Сообщение отредактировал ANTSIR - Apr 14 2009, 12:39

[Джеймс]

имеется ввиду код (С, pascal) где наглядно можно увидеть как используются коэффициенты

http://www.vlsi.ss.titech.ac.jp/~isshiki/V...stemVIII_06.pdf

Код в общем виде на странице 12. Только "нарастите" его до своего порядка фильтра.

[Джеймс]

http://www.vlsi.ss.titech.ac.jp/~isshiki/V...stemVIII_06.pdf

Код в общем виде на странице 12. Только "нарастите" его до своего порядка фильтра.

Сейчас проверил - коэффициенты "A" в вашем дампе - это коэффициенты "B" в приведенном примере программы (и наоборот).
Порядок фильтра вроде менять не надо. У вас видимо звенья (section 1 - section n) каскадируются.

[ANTSIR]

Спасибо! Начинаю понимать что к чему.
А как можно рассчитать разрядность буфера накопления, чтобы в последствии не возникало переполнений?

[shf_05]

Спасибо! Начинаю понимать что к чему.
А как можно рассчитать разрядность буфера накопления, чтобы в последствии не возникало переполнений?

как и у вх. чисел, если исп. shift, я исп. коэф. в проге для adsp21xx - исходники есть на сайте аналога, могу привести (asm).
если сделать разр. буфера 2х то можно получить меньше шумов при фиксир. точке.
пс: overall shift & gain не использовал, при соотв. написанной программе переполнений не возникает- бывает ограничения перех. ф-ии, если подавать сигнал макс. величины (7fff), елси это критично- то надо умножать (число < 1), сдвигать вх. сигнал (влево или вправо)

Сообщение отредактировал shf_05 - Apr 15 2009, 09:51

[ANTSIR]

Что-то все равно не получается что не так делаю не пойму. Все время вылетает переполнение буфера аккумулятора. На компе в модели с большим буфером все работает в сигнальнике нет...
Подскажите как на DSP(TMS320VC5502 FixedPoint) реализовать гребенку из 30 1/3 октавных фильтров Fs=50 кГц.
В настоящий момент делаю вычисление 3-х LowPass и 3-x HighPass фильтров затем прореживаю сигнал в 2 раза и пропускаю опять через такие же фильтры (3-х LowPass и 3-x HighPass) и т.д. Реализовал на FIR фильтрах но характеристики огибающих полученных фильтров не удовлетворяют (в задании требование на 0,2*Fцентр. , 5*Fцентр. ослабление >75 дБ).

Может кто с таким сталкивался и нечто подобное делал, подскажите как. Мозги уже кипят....

Сообщение отредактировал ANTSIR - Apr 16 2009, 19:02

[Джеймс]

А 8 бит для квантования коэффициентов Вы сами выбрали? Почему Вы решили, что этого будет достаточно? Входной сигнал, насколько я понял, у Вас 16-разрядный.

У вас вообще есть коэффициенты в обычном виде, в дробном представлении, с большой исходной разрядностью?

Сообщение отредактировал Джеймс - Apr 16 2009, 19:49

[shf_05]

провертьте вот что:
1. знаки коыф-в- бывает что в программе ф-ии подразумевается, что к-ты ОС со знаком "-"
2. порядок коэф-в- нек-е пр. ф-ии подразум, что коэф-ты хр-ся в памяти в опр. порядке
3. к той ли стр-ре(прямая, канонич., форма 1 или 2) ф-ра QED генерит коэф-ты- это важно!

совет- создайте ф-р ФНЧ с одной секцией подайте на него постоянку и пошагово посмотрите как робит ваша прога- отладил таким образом самопльные прграммы ф-ии для 32 бит на 16 бит проце- долго, муторно, но полезно)))
увеличьте число секций до 2х 3-х и повторите

Сообщение отредактировал shf_05 - Apr 17 2009, 06:11

[Джеймс]

совет- создайте ф-р ФНЧ с одной секцией подайте на него постоянку

А я считаю, что лучше отлаживаться не на "постоянке", а на единичном импульсе. Заодно АЧХ потом можно проверить.

[shf_05]

А я считаю, что лучше отлаживаться не на "постоянке", а на единичном импульсе. Заодно АЧХ потом можно проверить.

да, только потом, когда поймешь, что ниче не насыщ., ыообще- дело вкуса)

пс: под постоянкой имелось ввиду ___/''''''''''

Сообщение отредактировал shf_05 - Apr 18 2009, 15:52

[ANTSIR]

А 8 бит для квантования коэффициентов Вы сами выбрали? Почему Вы решили, что этого будет достаточно? Входной сигнал, насколько я понял, у Вас 16-разрядный.

В настоящее время выбрал 8 бит только для того чтобы исключить переполнение. При моделировании на компе использовал 16бит - этого было достаточно и характеристика удовлетворяла в полной мере.

У вас вообще есть коэффициенты в обычном виде, в дробном представлении, с большой исходной разрядностью?

Вроде как получить в таком виде проблем не представляется, а для чего?


И еще подскажите а как можно прогнозировать переполнение аккумулятора и как можно искусственно увеличить разрядность аккумулятора? Вообще вариант искусственного увеличения разрядности аккумулятора жизнеспособный, имеется ввиду насколько это снизит быстродействие выполнения функции?

провертьте вот что:
1. знаки коыф-в- бывает что в программе ф-ии подразумевается, что к-ты ОС со знаком "-"
2. порядок коэф-в- нек-е пр. ф-ии подразум, что коэф-ты хр-ся в памяти в опр. порядке
3. к той ли стр-ре(прямая, канонич., форма 1 или 2) ф-ра QED генерит коэф-ты- это важно!

По п.1 не совсем все ясно со стандартными функциями. Дело в том что коэффициенты а1, а2, .. записаны без знака , а QED выводит -А1, -А2. Какой вид примет функция
d(n) = x(n) - (-А1)*d(n-1) - (-А2)*d(n-2) или d(n) = x(n) + (-А1)*d(n-1) + (-А2)*d(n-2)

При записи коэффициентов запутался из-за того, что в примерах использования функций из DSPLib записан один порядок, а в Help СCS3 он отличается, я использую порядок из хелпа.

провертьте вот что:
совет- создайте ф-р ФНЧ с одной секцией подайте на него постоянку и пошагово посмотрите как робит ваша прога- отладил таким образом самопльные прграммы ф-ии для 32 бит на 16 бит проце- долго, муторно, но полезно)))
увеличьте число секций до 2х 3-х и повторите

Если у Вас есть исходник с коэффициентами из QED со сдвигами и усилениями вх. сигнала, можете поделиться? Так скажем на работающем примере это сделать гораздо проще понять что да как.

Сообщение отредактировал ANTSIR - Apr 19 2009, 08:26

[shf_05]

В настоящее время выбрал 8 бит только для того чтобы исключить переполнение. При моделировании на компе использовал 16бит - этого было достаточно и характеристика удовлетворяла в полной мере.

зря от 8-ми бит хар-ку фильтра может так исказить... да еще неустойчивым может стать

И еще подскажите а как можно прогнозировать переполнение аккумулятора и как можно искусственно увеличить разрядность аккумулятора? Вообще вариант искусственного увеличения разрядности аккумулятора жизнеспособный, имеется ввиду насколько это снизит быстродействие выполнения функции?

как увеличивают разрядность.
конечно! ну раза в 2-2,5 в з-ти от реализации

По п.1 не совсем все ясно со стандартными функциями. Дело в том что коэффициенты а1, а2, .. записаны без знака , а QED выводит -А1, -А2. Какой вид примет функция
d(n) = x(n) - (-А1)*d(n-1) - (-А2)*d(n-2) или d(n) = x(n) + (-А1)*d(n-1) + (-А2)*d(n-2)

формула в общ. виде: d(n) = x(n) -А1*d(n-1) -А2*d(n-2) , так если прога уже вычитает, то знаки менять не надо, а если складывает, то надо, соответственно QED формирует коэф-ты с о зн. + или -, надо чтоб стыковалось напр. d(n) = x(n) -0,5*d(n-1) -0,7*d(n-2), QED посчитал а1= 0,5 а2=0,7, прога вычитает -ниче менять не надо, если в проге сложение, то надо записать в а1 "-0,5" в а2 "-0.7".

При записи коэффициентов запутался из-за того, что в примерах использования функций из DSPLib записан один порядок, а в Help СCS3 он отличается, я использую порядок из хелпа.

повнимательне!! ЭТО ОЧЕНЬ ВАЖНО!

Если у Вас есть исходник с коэффициентами из QED со сдвигами и усилениями вх. сигнала, можете поделиться? Так скажем на работающем примере это сделать гораздо проще понять что да как.

я вам отпралял в личку п.п фильтрации, а пример врядли что-то полезное даст- там всего лишь в рег-ры зап-ся нужные пар-ры вызова п.п. и call, после этого сохр-ся вых. отчет.
а все сдвиги и коэф=-ты в файле с коэф-ми. имхо-лучше разберитесь с исходником из СС.

возьмите пример от техаса с коэф. из примера и разберитесь с ним, а потом уж квед мучайте.