Цифровой фильтр на ПЛИС Опции

[Eduard_k]

Уважаемые участники форума, помогите решить следующую техническую задачу.

Существует два источника сигнала, предварительно отфильтрованные ФНЧ с частотой среза 3 мГц и оцифрованные на скорости 40 мГц разрядностью 10 бит. Необходимо отфильтровать в каждом сигнале отдельно несколько полос по 100кГц, например 800-900 кГц, 1550-1650 кГц и т.д.

Для решения задачи думаю использовать ПЛИС Altera, необходимо разобраться и использовать ПЛИС без покупки Development Kit, опыта работы с ПЛИС на данных момент не имею но готов читать и разбираться. Если вы считаете целесообразным использование других ПЛИС, пожалуйста укажите каких именно.

Для реализации цифрового фильтра думаю использовать трансверсальную схему с КИХ Методы проектирования цифровых фильтров, М.В. Белодедов описанные на странице 26. Такие фильтры достаточно просты. Возможно стоит использовать фильтры другого типа, если так то какие.
Для трансверсального фильтра необходимо определить порядок (количество элементов задержки и сдвига) и определить импульсную характеристику (множители). Пожалуйста, помогите мне расчитать импульсную характеристику, я пробовал создать программу по формуле (1.4) на странице 30, но результат работы моей программы не сходится с примером на рисунке 8. Ниже привожу листинг своей программы:

#include<iostream.h>
#include<math.h>

double H_of_F(double w);

void main()
{
double delta;
cout<<"\n Delta >> ";
cin>>delta;
int n;
cout<<"\n N >> ";
cin>>n;

//integration
double sum = 0.0;
double h = 0.01,p1 = 0.0, p2 = 0.0, pos = 0.0;
for(pos=0;pos<(3.14/delta)
{
p1 = H_of_F(pos)*cos(pos*n*delta);
p2 = H_of_F(pos+h)*cos((pos+h)*n*delta);
sum = sum + (delta/3.14)*(h*(p1+p2)/2);

pos = pos+h;
}


cout<<"Out >> "<<sum;
}

double H_of_F(double w)
{
double F = w/2*3.14;
//Description of frequency characteristic
if(fabs(F)<=1){return 0.5+F/2;}else{return 0;}
}

... возможно где-то я допустил ошибку. Существуют ли готовые проги для расчета множителей, может быть для других фильтров (если они лучше) ? Только желательно именно проги, а не MatCAD. Как мне определить порядок фильтра? Сколько элементов в ПЛИС займет такой фильтр при n=80, например?
В плане ПЛИС думаю использовать семейство MAXII, а если не будут влазить все фильтры то CyClone.

[Eduard_k]

Ой, только не надо приносить в нормальную цифровую обработку аудиофильские замашки Тебе тут вообще рекомендуют уменьшить/децимировать частоту, чтобы только-только покрывала необходимость в работе с сигналом в твоей полосе.

Зачем уменьшать, я могу сразу оцифровать в 6 мГц.

В-общем, расчёт энергии сигнала в полосе, насколько я понимаю

Совершенно верно.

Извините, а трансверсальный фильтр - это FIR?

FIR (КИХ)

Ой, только не надо приносить в нормальную цифровую обработку аудиофильские замашки Тебе тут вообще рекомендуют уменьшить/децимировать частоту, чтобы только-только покрывала необходимость в работе с сигналом в твоей полосе.

Зачем уменьшать, я могу сразу оцифровать в 6 мГц.

В-общем, расчёт энергии сигнала в полосе, насколько я понимаю

Совершенно верно.

Извините, а трансверсальный фильтр - это FIR?

FIR (КИХ)

[Vitёk]

В-общем, расчёт энергии сигнала в полосе, насколько я понимаю

Совершенно верно.

Типа селективный вольтметр (многоканальный). Всё, что Вам нужно для этого (для каждой полосы):
1. перемножить входной сигнал на два синусоидальных сигнала, сдвинутых на 90 градусов (sin и cos), частотой, соотв. середине анализируемой полосы - таким образом снесёте его вниз;
2. два полученных сигнала пропустить через одинаковые ФНЧ с заданой полососой и крутизной. Для этой цели хорошо подойдут IIR (БИХ) фильтры - обьём вычислений получится примерно на порядок меньше.
3. полученные сигналы несут всю информацию об энергии в заданной полосе. Последняя находится как сумма квадратов этих сигналов. Дальше можно брать квадратный короень, фильтровать, и много ещё чего...

Например: нужно узнать, что творится в полосе 700-800 кГц. Сигнал с генератора - 750 кГц, полоса ФНЧ - 50 кГц, его крутизна - какая устроит.
Будут вопросы по генератору синуса - спрашивайте.
Успехов!