Простейший цифровой ФНЧ, для конечного массива точек Опции

[Ivan Kuznetzov]

Есть массив, в котором записаны значения с АЦП. Напряжения формируют некую "огибающую"

Платформа: STM32, сигнал - массив значений с АЦП в вольтах.

1)Подскажите фильтр (алгоритм на Си) чтобы сгладить(усреднить) значения в массиве?
2) Как определить характерные места у огибающей (резкое увеличение значения, резкий спад)



Сообщение отредактировал Ivan Kuznetzov - Jan 20 2011, 11:26

Эскизы прикрепленных изображений

 

[SasaVitebsk]

Код

/************************************************************************
*                                                                        *
*                   Библиотека для цифровой фильтрации.                    *
*                            Версия:     1.01.                                *
*                                                                        *
* Файл: fir.c        Дата создания: 08.07.2010г.                            *
*              Последние изменения: 08.07.2010г.                            *
* Сапего Александр Леонидович. (sapegoal@mail.ru)                        *
*                                                                        *
************************************************************************/

#include "stdint.h"

// Фильтр 2-го порядка исходя из формулы y0^ = a0*(x0+x2)+a1*x1 + b1*y0 + b2*y1 + c1*y0
// где a и b - коэффициенты, c - целая часть y0
// После выполнения производится сдвиг y.
// y1 -> y2, y0 -> y1, y0^ -> y0;
//
// В процедуру передаётся 2 параметра
// 1 - указатель на значения, в последовательности: x0,x1,x2,y0,y1,y2
// 2 - указатель на значения коэффициентов в последовательности: a0,a1,b1,b2,c1
// По финишу результат делится на 32768

struct    data_s
{
  int16_t        x[3],y[3];                                // Данные фильтра
};

struct    coef_s
{
  int16_t        a0, a1, b1, b2, c1;                        // Коэффициенты фильтра
};

void fir2_16(uint8_t * data, uint8_t * coef)
{
  struct data_s    *d_s;
  struct coef_s    *c_s;
  int32_t        acc;
  
  d_s = (struct data_s *) data;
  c_s = (struct coef_s *) coef;
  acc = (int32_t)(d_s->x[0] + d_s->x[2]) * (int32_t)c_s->a0;
  acc += (int32_t)d_s->x[1] * (int32_t)c_s->a1;
  acc += (int32_t)d_s->y[0] * (int32_t)c_s->b1;
  acc += (int32_t)d_s->y[1] * (int32_t)c_s->b2;
  acc >>= 15;
  acc += d_s->y[0] * c_s->c1;
  d_s->y[2] = d_s->y[1];
  d_s->y[1] = d_s->y[0];
  d_s->y[0] = acc;
}

Код

// Фильтр Баттерворта 4 порядка 1000 -> 100; 200  = -30 дб
//
// 1 звено y0 = 0,061885*(x0+x2) + 0,123770*x1 + 1,048600*y1 - 0,296140*y2
// Коэффициенты a0,a1,b1,b2,c1 = 2028, 4056, 1593, -9704, 1
// 2 звено y0 = 0,077956*(x0+x2) + 0,155913*x1 + 1,320910*y1 - 0,632739*y2
// Коэффициенты a0,a1,b1,b2,c1 = 2554, 5109, 10516, -20734, 1
//
int16_t            fltr_c1[5] = {2028, 4056, 1593, -9704, 1},
                fltr_c2[5] = {2554, 5109, 10516, -20734, 1};

Код

    fir2_16((uint8_t *)&lin[cnt_line].x[0],(uint8_t *)fltr_c1);// Первое звено фильтра
    fir2_16((uint8_t *)&lin[cnt_line].y[0],(uint8_t *)fltr_c2);// Второе звено фильтра

Так например. ))

[Ivan Kuznetzov]

SasaVitebsk, поясните пожалуйста как пользоваться? Есть массив, 200 точек. Входные параметры фильтра - это data?

[demiurg_spb]

Пробегало давненько:

Код

u16_t Yavg;

for(;;)
{
   Yavg -= Yavg/256;
   Yavg += ADCH;
}

Запуск и готовность АЦП за Вами.
Утверждается, что в старшем байте Yavg получим фильтр НЧ с частотой среза = частоте запуска АЦП/256
с погрешностью обработки <0.5 LSB, по АФЧХ эквивалентный RC цепочке с такой же частотой среза.

Почему? Хемминг уже рассказал, у меня лучше не получится.