Анализатор спектра ультразвукового диапазона, Анализатор спектра до 100кГц Опции

[Nukers]

На сайте http://www.zetms.ru/catalog/analyzers/a19.php есть описание анализатора спектра.

Требуется проделать подобное, но на один канал (без аналогового выхода, цифрового выхода, коэффициенты усиления программируемые так же не нужны) с несколько измененными характеристиками:

1) Частота входного сигнала до 100кГц.
2) Частота дискретизации до 250кГц.
3) Количество разрядов АЦП 16.
4) Для отображения сигнала в частотную область использую БПФ (на ADSP 21375).
5) Динамический диапазон то же - 85дБ.

Возникли вопросы по алгоритму:

1) Если сигнал случайный (музыка, речь и.т.д), то как определить частоту гармоники с наибольшей амплитудой в спектре?
2) Как наиболее достоверно (погрешность от 2 до 5%) отобразить спектр?
3) Какую фильтрацию использовать?
4) Можно ли обойтись без октавных фильтров, а использовать скажем оконную фильтрацию (при условии, что накапливаю несколько периодов сигнала основной частоты)?

Сообщение отредактировал Nukers - Mar 7 2010, 11:16

[Nukers]

Ну начнем с того, что смысл этих расчетов показать за сколько максимум должно успевать отрабатывать FFT что-бы не началась потеря блоков.
Если честно - Вам не о чем волноваться, процессор который выбран для проекта рассчитан на заведомо большие скорости. Но...
Пусть у Вас Fs = 250 kHz. Хм... Кстати, для удобства - а не подогнать ли нам тактовую под кратность блоку длинной степень 2-ки? Чуть затруднит физическую реализацию - но облегчит восприятие. Тогда 1024 * 25 = 256 000 sps.;

1024*25=25600 (может так 1024*250=256kSPS ?)

Очевидно, что нужно успевать отработать одно БПФ за 1/25 s = 0.04 s. 40ms = 40 000 us

(Может 1/250 s? Тогда 4ms=4000us).
Понятно. Если применять ваш чудо-квазискользящий буфер, то нужно обработать только один отсчет (то бишь значение одного временного бина, вроде так, ткните пальцем сильнее, если ошибся) за 4000us, сдвинуть указатель адреса, принять новый отсчет и.т.д

Но все же хочу обрабатывать блоками по 1024 отсчета (это в моем случае, в общем N отсчетов), т.к. производительности процессора с запасом.
Тут памяти нужно 2N ячеек, N ячеек для обрабатываемых в данный момент N отсчетов и N ячеек для копящихся следующих отсчетов (С вашим чудо-буфером только N ячеек, что круто несомненно).
Тем самым, пока заполняются следующие N ячеек памяти (это примерно 4096us), обрабатываю данные из N текущих ячеек памяти (за время: Допустим фильтрация(~100us)+БПФ(пусть 60us)+Умножение на функцию окна(~100us)=260us). Следовательно у меня есть оооочень широкий диапазон варьирования времени, даже можно увеличить количество точек, но это пока не рассматривал.

слегонца... smile.gif

Ну да слегонца. Но если, скажем я выполню БПФ за 4000us (в моем случае), то потери блоков не будет и все должно быть тип-топ. (Процессор-то тянет).

P.S.: я так понял - от моего чудесного квазискользящего чудо-буфера Вы отказались. Ну и правильно... В конце-концов это же учебный проект и тут главное показать, что Вы осознаете что делаете...

На данной стадии это проще для понимания. Делаем БПФ над предыдущими 1024-мя отсчетами, пока копятся следующие 1024.
Идея вашего буфера мне понятна, но у меня нет такой большой скорости данных, чтобы сейчас этим заниматься (времени мало)

P.P.S.: Кстати, йа кажеЦЦо понял зачем Вы упоминали FIR... Это же диплом - и нужно будет привести расчет чего-нибудь на пару страниц крупным шрифтом. А у Вас в Т.з. ДД 85 dB. Нужно будет "доказать", что требование выполняется. Так?

Ага, господам из комиссии это будет проще для понимания.

Сообщение отредактировал Nukers - Mar 25 2010, 06:50