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Forum: Digitale Signalverarbeitung / DSP IIR mit Festkommawerten in µC


Autor: frieder (Gast)
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Hallo,

folgendes Problem:

Ich möchte auf einem 8-Bit-Mikrocontroller einen einfachen FIR-Filter 2. 
Ordnung implementieren. Aus Performancegründen soll die Berechnung aber 
nicht mit Fließ-, sondern mit Festkommazahlen laufen. Daher 
multipliziere ich die von Matlab berechneten Koeffizienten a_i und b_i 
mit hier 2^16. Bei Multiplikation mit den 10 Bit breiten Eingangswerten 
x ist in einer 32 Bit Variablen also ausreichend Platz. Folgender Code 
bringt mir bei meinem Tiefpass leider gar nix, das Eingangssignal wird 
nicht geglättet:
#define A0 65536 // ohne Multiplikation mit 2^16: 1
#define A1 131072 // 2
#define A2 65536 // 1
#define B1 127376 // 1.943603515625
#define B2 -62020 // -0.946350097656250

uint16_t t, tmax;
uint32_t x[1000], y[1000];

  for (t = 0; t < tmax; t++)
  {
    if (t >= 2)
    {
      y[t] = x[t] * A0 + x[t-1] * A1 + x[t-2] * A2 - B1*y[t-1] - B2*y[t-2];
      y[t] = y[t] >> 16)); // wieder zurücknormieren
    }
    else
    {
      y[t] = x[t];  
    }
  }
Der Algorithmus konvergiert auch erst, wenn ich bei der Rücknormierung 
einen größeren Wert als die 2^16 anwende.
Führe ich den Algorithmus jedoch ohne den zusätzlichen Faktor 2^16 und 
mit double als Datentype aus, tritt die gewünschte Wirkung ein.

Jemand Ideen?

Autor: frieder (Gast)
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y und y sind natürlich vom vorzeichenbehafteten Typen int32_t.

Autor: Detlef _a (detlef_a)
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Mal 'l' ('l' wie lima) an die interger ranhängen. Für z.B. AVR sind 
integer 16 Bit lang und da passen Deine Zahlen nicht rein.
#define A2 65536l // 1

Vielleicht wars das schon, ansonsten den Algorithmus mal aufm PC laufen 
lassen.

Gute Nacht
Detlef

PS: 17Bit Coeff, 10Bit Daten , 5Bit für die Summanden, ein Bit fürs 
Vorzeichen, das gibt nen Overflow. Bißchen zurückhaltender rangehen, 
IIRs in integer zicken gerne

Autor: frieder (Gast)
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Das l-Suffix werde ich morgen mal testen.

Den Code hab ich sowohl auf einem PC getestet, als auch in Matlab - mit 
dem gleichen Ergebnis.

Die Koeffizienten hab ich auch mal ein paar Bits kleiner gemacht, nützt 
ebenso wenig.

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