FIR 8000-20000 taps (коэффициентов), DSP или FPGA? Опции

[0xFF]

Доброго времени суток, уважаемые господа!

Собственно ТЗ:

Необходимо реализовать FIR floating point или Fixed Point особенность задачи- фильтр очень длинный. Другие типы фильтров не интересуют.

• 24 bit input
• коэффициенты минимум 24 bit лучше float хотябы single precision
• длина 8000-20000 taps
• выход без округления.
• частота сэмплирования 50-200 кГц

Прошу ващего совета: на чём это всё делать?
Также выносится на обсуждение Алгоритм вычисления: ВЛОБ или через FFT - IFFT
К посту прикладываю интересную статью вранцузов . Да и ещё проект не комерческий. Так что использования opencores или free lib, LOW COST тех решения приветсвуются!!

Прикрепленные файлы

 FIR_Computing.pdf ( 335.42 килобайт ) Кол-во скачиваний: 134

 

[soldat_shveyk]

Немного добавлю ко всему вышеизложенному.

1. КИХ-фильтр надо рассчитывать как оптимальный по Чебышеву. Он обладает наименьшим порядком.

2. Скорее всего, MatLab не подойдет для рассчета КИХ-фильтра такой длины. Результат не будет дотягивать до оптимального.
Длинные фильтры лучше считать в специализированной программе. Раньше была FD (Filter Designer), сделанная в Питере в коллективе А.А. Ланне.

3. Считать фильтр, чтобы имп. характеристика получилась четной длины. Тогда она будет полностью симметричной и можно вычислять свертку по приведенной схеме.
Тогда, например, за 10 тактов на одном умножителе можно вычислить свертку длиной 20 коэффициентов.
При симметричной имп. характеристике достаточно хранить только половину коэффициентов - существенная экономия при таких порядках.

4. В Вашем случае Fs = 200 кГц, Ft = 200 МГц. Значит на каждый поступающий отсчет сигнала есть 1000 тактов для умножения.
Если взять 8 умножителей и воспользоваться приведенной схемой, то можно реализовать фильтр длиной 16000 коэффициентов.

5. Реализовать в FPGA. Единственная проблема - хранение отсчетов сигнала, может быть понадобится внешняя память.

Делал подобные фильтры, но не длиннее 8192 коэффициентов, на Stratix, Stratix II, Cyclone II.

[0xFF]

Немного добавлю ко всему вышеизложенному.

1. КИХ-фильтр надо рассчитывать как оптимальный по Чебышеву. Он обладает наименьшим порядком.

2. Скорее всего, MatLab не подойдет для рассчета КИХ-фильтра такой длины. Результат не будет дотягивать до оптимального.
Длинные фильтры лучше считать в специализированной программе. Раньше была FD (Filter Designer), сделанная в Питере в коллективе А.А. Ланне.

3. Считать фильтр, чтобы имп. характеристика получилась четной длины. Тогда она будет полностью симметричной и можно вычислять свертку по приведенной схеме.
Тогда, например, за 10 тактов на одном умножителе можно вычислить свертку длиной 20 коэффициентов.
При симметричной имп. характеристике достаточно хранить только половину коэффициентов - существенная экономия при таких порядках.

4. В Вашем случае Fs = 200 кГц, Ft = 200 МГц. Значит на каждый поступающий отсчет сигнала есть 1000 тактов для умножения.
Если взять 8 умножителей и воспользоваться приведенной схемой, то можно реализовать фильтр длиной 16000 коэффициентов.

5. Реализовать в FPGA. Единственная проблема - хранение отсчетов сигнала, может быть понадобится внешняя память.

Делал подобные фильтры, но не длиннее 8192 коэффициентов, на Stratix, Stratix II, Cyclone II.

Спасибо, очень дельный совет.. Если вы можете выкладывать примеры, исходного хдл кода , только приветсвуется.

Сегодня просматривал характеристики процессора от Analog Sharc Audio Processor 1,2-1,6 GFLOPS Audio proceesor. Расчёт 1 taps FIR занимает 1,25 нс что уже позволяет посчитать не один фильтр для 96кГц и длительностью в 0.1с.
Если я не ошибаюсь (9600 taps*10*1,25*10^(-9) c == 0.12 ms на один фильтр)

[petrov]

И зачем такие крутые срезы нужны? Динамики разделяются аналоговыми фильтрами, а неравномерности АЧХ и заодно акустика помещения компенсируется адаптивным фильтром, микрофон только хороший нужен.