Hallo Zusammen Ich habe in mein Programm ein FIR Filter aus einem Buch implementiert um Sensor signale von einem Accelometer zu filtern. Ich will recht langsame Bewgungen messen bis max 1 Hz ... jetzt getz es darum den Filter anzupassen kennt jemand ein gutes Tool.. Samplingrate 200HZ 11 Koeffizienten LP Freuquenz 0-1 Herz Verstärken 1-100 Hz -40dB Gruß RL
Raph schrieb: > Samplingrate 200HZ > 11 Koeffizienten > LP Freuquenz 0-1 Herz Verstärken > 1-100 Hz -40dB Ich denke mit den Parametern kannst Du das vergessen.
kennst du ein anders Tool OS tool... Matlab kenn ich sehr gut bin aber schon lang nicht mehr auf der Uni...
>>>>
11 Koeffizienten
LP Freuquenz 0-1 Herz Verstärken
1-100 Hz -40dB
Man braucht bei einem Filter ne spec für den Übergangsbereich: bei 1Hz
kann nicht gleichzeitig 'verstärkt' werden und -40dB Verstärkung sein.
Mit der spec:
0dB bei 0Hz
0dB bei 1Hz
11.Ordnung
bist Du bei ungefähr 30Hz bei -40dB, bei 20. Ordnung/17Hz/-40dB.
Cheers
Detlef
clear
fb=firls(11,[0 1/100 0.3 1],[1 1 0 0]);
H=freqz(fb,1,1024);
f=100*linspace(0,1,length(H));
clf
plot(f,20*log10(abs(H)/max(abs(H))));
grid
return
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Hallo Zusammen ich habe mal ein Analyser Tool in Processing gerschreiben mit den Werten for dem Filter und nach dem Filter. Ich verwende jetzt ein FIR Filter mit 11 Koefizienten... es filtert... aber eher mehr quantisiert als Filtern.... brauche ich mehr Koeffizienten ?
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hier der Screenshot von meinem Filter Tool Meine Idee ist es die were schön zu glätten.. Da ich mit den Werten einen Linear Schrittmotor betreibe der zur Zeit einen Jitter hat Gruß RL
hey ich hab mich mal drangewagt... hast du Tipps wie ich mein Setup verbessern kann...
hey eigentlich keine Beschränkung sollte halt auf einen PIC 32 halbwegslaufen.... wie viele Koeffizienten nimmt man in so einem Fall ? Gruß RL
Raph, Du bist eher son Macher, gell. Überlegen und Lesen ist Deine Sache eher nicht so. Immer feste drauflos Cheers Detlef
Raph schrieb: > usprobieren geht über studieren !. Die Auswirkung der Anzahl der FKs lässt sich ja leicht überprüfen indem man es simuliert. Die FIR-tools zeigen die Dämpfung des Filters ebenso direkt an. Rein gefühlsmässig sind 11 FKs definitiv zu wenig. Das reicht höchstens für 8 Bit Bildverarbeitung.
Danke Jürgen..
Ich verwende jetzt 40 Koefizienten ...und hab die Grenzfrequenz an 2-3
Hz gesetzt, allerdings kommt es es aus dem Filter nichts mehr raus...
ich hoffe mein Filter Algorythmus stimmt hier mein Code
float filter_MM (int filter_input)
{
//Bild 7: C-Code für FIR-Filter mit Circular Buffer und Integer-Zahlen
for(i = 0; i < nc; i++)
circular_buffer[i] = 0;
// Der folgende Code wird jedes Mal ausgeführt, wenn ein
// neuer Eingangswert (new_sample) zur Verfügung steht
// Schreibe neuen Eingangswert in Buffer
// Eingangswerte werden um 6 bit nach rechts verschoben
// (entspricht Multiplikation mit 1/64)
circular_buffer[zeiger] = filter_input >> 6;
// Inkrementiere Zeiger modulo nc
zeiger = (zeiger + 1) % nc;
// Berechne neuen Ausgangswert
y = 0;
for(i = 0; i < nc; i++)
y += (b[i] * circular_buffer[(zeiger + i) % nc]);
print(y);
return y;
}
zum Spaß auch ein Filter mit gleitenden Mittelwert gebildet... funktionier tsehr gut mit 20 Werten.. Gruß Rl
Raph schrieb: > zum Spaß auch ein Filter mit gleitenden Mittelwert gebildet Gleitende Mittelwerte sind faktisch eine Faltung mit einem Rechteck und dies führt zu einem entsprechendem Filterverhalten, d.h. Oberwellen werden durchgelassen. Das ist wenig sinnvoll. Poste doch mal bitte Deine Koeffizienten. Ich würde soviele nehmen, wie der Controller zeitlich packt und sie so skalieren, dass man durch einen Binärwert dividieren kann.
1 | float filter_MM (int filter_input) |
2 | {
|
3 | |
4 | for(i = 0; i < nc; i++) |
5 | circular_buffer[i] = 0; // <<<----------?????? |
6 | |
7 | |
8 | circular_buffer[zeiger] = filter_input >> 6; |
9 | zeiger = (zeiger + 1) % nc; |
10 | |
11 | y = 0; |
12 | for(i = 0; i < nc; i++) |
13 | y += (b[i] * circular_buffer[(zeiger + i) % nc]); |
14 | |
15 | return y; |
16 | }
|
Raph, du initialisiert bei jedem Filterdurchlauf den Ringpuffer mit 0 ? Das kann aber nicht funktionieren...
ja ich merks... es macht das signal schön aber die Ausreiser gehen durch... danke für das finden des Code Fehlers.... hier meine Filter Koeffizienten a[0]=-0.000701250661962441; a[1]= 0.000046089023855544; a[2]= 0.001154985352103564; a[3]= 0.002673409852606819; a[4]= 0.004636976278026471; a[5]= 0.007064989147159639; a[6]= 0.009957083185894836; a[7]= 0.013290744695288856; a[8]= 0.017019963943888782; a[9]= 0.021075203702531312; a[10]= 0.025364786937348383; a[11]= 0.029777712068029465; a[12]= 0.034187803982450180; a[13]= 0.038459010813441816; a[14]= 0.042451568083819148; a[15]= 0.046028680431598711; a[16]= 0.049063322801486786; a[17]= 0.051444742100100568; a[18]= 0.053084249133936882; a[19]= 0.053919929128394668; a[20]= 0.053919929128394668; a[21]= 0.053084249133936882; a[22]= 0.051444742100100568; a[23]= 0.049063322801486786; a[24]= 0.046028680431598711; a[25]= 0.042451568083819148; a[26]= 0.038459010813441816; a[27]= 0.034187803982450180; a[28]= 0.029777712068029465; a[29]= 0.025364786937348383; a[30]= 0.021075203702531312; a[31]= 0.017019963943888782; a[32]= 0.013290744695288856; a[33]= 0.009957083185894836; a[34]= 0.007064989147159639; a[35]= 0.004636976278026471; a[36]= 0.002673409852606819; a[37]= 0.001154985352103564; a[38]= 0.000046089023855544; a[39]=-0.000701250661962441;
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Nee, nee, da stimmt was net :-) So wie mir das aussieht, hast Du entweder eine falsche Grenzfrequenz benutzt oder ein Fenster drin. Dieses bewirkt aber, dass in Deinem Fall, wenn Du erheblich weniger Koeffizienten, als Abtastpunkte hast (200:40), dass es die Kurve dominiert. D.h. das Fenster bestimmt die Koeffizienten und wird selber zum Filter. Praktisch entspricht Deine Kurve einer Grenzfrequenz von geschätzt 5-10Hz. Selbst in dem gewählten Beispiel 1, mit einer Grenzfrequnz von 2Hz ist das Fenster komplett dominant. Die grüne Kurve wäre nämlich die für 2Hz@40TAPs@200Hz passenden Koeffizienten. Du musst die Abtastrate senken oder das Fenster abflachen, bzw komplett weglassen. Dies erklärt nämlich auch, warum Dein Rechteck / gleitender Mittelwert so gut funktioniert hat. Am Besten wäre IMHO ein Konfiguration nach Bild 2, also MEHR TAPs, als Abtastfrequenz, sodass die Koeffizienten mehr, als eine Perdiode umspannen. Dann macht auch das Glätten durch ein Fenster Sinn. Die Koeffizienten lägen dann bei: -0,001014149 -0,003192120 -0,005718685 -0,008763348 -0,012467575 -0,016925590 -0,022166331 -0,028137703 -0,034694168 -0,041588619 -0,048469259 -0,054882055 -0,060279001 -0,064032194 -0,065453429 -0,063818709 -0,058396819 -0,048480863 -0,033421489 -0,012660347 0,014237694 0,047555104 0,087396463 0,133668768 0,186068400 0,244075609 0,306957108 0,373776998 0,443415918 0,514597948 0,585924468 0,655913825 0,723045439 0,785806728 0,842741087 0,892495108 0,933863193 0,965827823 0,987593889 0,998615718 und wären spiegelsymmetrisch zu nutzen, damit es 80 werden, wobei Du auch nur die positive Hälfte benutzen kannst und bei 40 TAPs bleibst.
Raph schrieb: > hier meine Filter Koeffizienten > > a[0]=-0.000701250661962441; > ... > a[39]=-0.000701250661962441; Du siehst micht schwer beeindruckt von der Anzahl der gültigen Stellen ...
Naja, das ist das kleinste Problem, da die am Ende ohnehin gerundet werden. Jedenfalls macht man so an der Stelle schon mal keinen Fehler. Die Genauigkeit der Koeffizienten ist aber teilweise durchaus ein Problem, weil sich auch kleine Fehler zu digitalem Rauschen addieren. Sicherheitshalber sollten sie daher eine Dezimal-Stelle genauer sein, als der höchste denkbare Fehler, als Dynamik x Filtertapzahl. Hier also z.B. (6+2+1) = 9-stellig bei 16 Bit und vollausgesteuerten Koeffizienten mit 100 TAPs. In seinem Fall mit 200 TAPS und Aussteuerung 0,05 täten 11-12 Stellen reichen.
Di Pi schrieb: > http://t-filter.appspot.com/fir/index.html Habe das Tool mal angeworfen: Wie zu erwarten, benötigt man für die Defaultwerte -40dB im Stoppband (bei den Bereichen 0...1 sowie 2...200) 250 TAPS. Bei der Reduktion auf 40Hz Abtastung sind es noch gut 50. Bei den von mir empfohlenen 80 TAPs kommt man sicher auf 60dB Dämpfung und besser.
Vilen dank für die sehr Gute Hilfe danke ich werds heute morgen mal ausprobieren...
Ein FIR-Filter mit float-Koeffizienten??? Das wird extrem langsam und ist auch noch ungeschickt. Mach' lieber intelligente Festpunktarithmetik. z.B. 16 Bit Daten, Koeffizienten mit 12..14 Bit (in einer 16-Bit-Zahl). Multiplikation ergibt dann 32 Bit. Aufaddieren in 32 Bit. zum Schluss skalierst du das Ergebnis mit 2e-Potenz - shift right (oder du benutzt nur die obersten 16 Bit)... PS: Wenn du auch negative Koeffizienten verwendest, bekommt der Frequenzgang einen schärferen Knick, aber bei einem abrupten Eingangssprung bekommst du ca. 8% Überschwinger...
Alex schrieb: > Wenn du auch negative Koeffizienten verwendest, bekommt der Frequenzgang > einen schärferen Knick, aber bei einem abrupten Eingangssprung bekommst > du ca. 8% Überschwinger... Ob das 8% sind oder mehr, hängt aber von dem Filter ab. So pauschal ist das nicht stimmig.
Hallo, weiß jemand wie man dem Tool Signalanalyzer (www.signalanalyzer.de.vu) die koefizeinten des generierten FIR Filters angezeigt bekommt? Gruß, Euer rasender Roland :-)
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Filter.png
220 KB
Ich habe jetzt 100 Koefizienten, den "WindowW rausgemacht
soweit auf dem richtigen Weg. Allerdings scheint der Filter instabil zu
sein
was die Folge hat das die Werte mit der Zeit immer höher werden, Wie
kann ich das verhindern ?...Anbei noch ein Screenshot zu den
Einstellungen
mein Code:
float filter_MM_2 (int filter_input)
{
//Bild 7: C-Code für FIR-Filter mit Circular Buffer und Integer-Zahlen
for(i = 0; i < nc; i++)
{
circular_buffer[i] = 0;
}
// Der folgende Code wird jedes Mal ausgeführt, wenn ein
// neuer Eingangswert (new_sample) zur Verfügung steht
// Schreibe neuen Eingangswert in Buffer
// Eingangswerte werden um 6 bit nach rechts verschoben
// (entspricht Multiplikation mit 1/64)
circular_buffer_2[zeiger_2] = filter_input >>7;
// Inkrementiere Zeiger modulo nc
zeiger_2 = (zeiger_2 + 1) % ncc;
// Berechne neuen Ausgangswert
for(ii = 0; ii < ncc; ii++)
{ y += (a[ii] * circular_buffer_2[(zeiger_2 + ii) % ncc]);
}
return y;
}
Darf ich mal wieder auf meinen Text verweisen: http://www.mikrocontroller.net/articles/Digitalfilter_mit_ATmega da verwende ich Scilab zur Berechnung der Filterkoefizienten. Die Literatur dazu : http://elm.eeng.dcu.ie/~ee317/Matlab_Clones/signal.pdf mit den Programmtexten http://www.mikrocontroller.net/wikifiles/8/82/SignalFiles.pdf Ab Seite 83 ist der "remez"-Befehl zur Berechnung von FIR-Filter-Koeffizienten beschrieben.
Brauchst Du eigentlich FIR (z.B. konstante Gruppenlaufzeit), ansonsten wäre für so eine Anwendung vermutlich ein IIR Filter die schnellere und effizientere Alternative. Mit Octave (Mathlab) geht das schnell zu berechnen. Wenns Quick&Dirty reicht und Du kleine Windows Tools magst, dann evtl. auch WinFilter.exe ;-)
Hey Ich hab IOWA FIR Filter, ein ziemlich cooles tool...Ich bisn sehr gtu in matlab aber hab grad keien lizens...
Christoph Kessler (db1uq) schrieb: > Ab Seite 83 ist der "remez"-Befehl zur... genau DAS ist so eine Quelle, wie ich sie hasse: Dutzende Beispiele hingeklatscht, ohne jegliche Erläuterung, ohne verstehbare Namen - eben ohne jegliches Verständnis für Didaktik. Ich habe den schlimmen Eindruck, daß genau dieses ein typisches Zeichen der heutigen Zeit ist: Leute, die eigentlich lehren sollten, tun es nicht und andere Leute, die zwar das Wissen und Können haben, aber es wirklich nicht rüberbringen können, versuchen das Lehren ersatzeshalber dennoch. Das ist im Prinzip zwar löblich, aber trotzdem ein fruchtloses Tun. Dieses Land braucht nicht noch mehr Studienfächer, sondern bessere Professoren! W.S.
W.S. schrieb: > genau DAS ist so eine Quelle, wie ich sie hasse: Dutzende Beispiele > hingeklatscht, ohne jegliche Erläuterung, ohne verstehbare Namen - eben > ohne jegliches Verständnis für Didaktik. Haben wir die gleiche Quelle gelesen? In http://elm.eeng.dcu.ie/~ee317/Matlab_Clones/signal.pdf ist doch alles einwandfrei erklärt.
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