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Forum: Digitale Signalverarbeitung / DSP Anti Aliasing Filter bevor Downsampling


Autor: CrazyP (Gast)
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Hi an alle,
ich bin ziemlicher Neuling in Sachen DSP und tu mich ein wenig schwer 
mit den mathemathischen Erklärungen. Vllt. kann mir ja jemand erläutern 
wie das was ich benötige ohne zu arg mathematisch zu werden, umgesetzt 
werden könnte:)

Also folgendes Problem, dass mich etwas quält.
Ich möchte die Abtastfrequenz eines aufgezeichneten AudioSamples(16kHz, 
16bps, 1 Kanal) reduzieren auf ein Sample(8kHz, 16bps,1 Kanal).
Klar ist mir das ich dazu nur jeden 2ten Wert nehmen muss.

Um nun aber Aliasing Fehler bei der Reduktion zu vermeiden sollte man 
einen Anti - Aliasing - Tiefpassfilter verwenden. Hier kommen wir nun zu 
meinen Verständnisproblemen.

Was genau macht der Filter, also wie genau verarbeitet er ein sagen wir 
Sample von 20ms also 320 B? Wie muss ich das Sample innerhalb des Filter 
bearbeiten, damit am Ende ein brauchbares Ergebnis herauskommt? Wie kann 
ich Aliasing Probleme anhand einer Sinuskurve erkennen? Wie bestimme ich 
geeignete Koeffizienten falls diese benötigt werden?

Gruß
CrazyP

Autor: pq (Gast)
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Nicht jeden 2. Wert nehmen, sondern 2 Werte und daraus den Mittelwert 
bilden.

Autor: Alex (Gast)
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Der Tiefpass (Filter) sorgt dafür, dass sämtliche signifikanten 
Frequenzanteile > 4 kHz unterdrückt werden, weil diese Frequenzanteile 
sonst beim Downsampling in den Frequenzbereich < 4 kHz hineinkommen. 
Testen kannst du dein Filter, indem du bspw. ein Signal von 3.5 kHz + 7 
kHz (Überlagerung) nimmst (16 kHz Abtastfrequenz) und dieses 
downsamplest. Schau / hör dir einfach das Ergebnis mit und ohne 
Aliasingfilter an.

Autor: CrazyP (Gast)
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Morgen,

heißt Anti Aliasing nicht die Vermeidung von Überlappungen?

Autor: Unit* (Gast)
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Ich würde gerne ein paar Fragen an dich stellen. Ich würde mich freuen, 
wenn Du dir Gedanken über diese Fragen machen würdest.

1. Meinst Du nicht, dass Du im Internet keine halbwegs verständliche 
Erklärungen gefunden hättest (Tutorials, Skripte, Wiki-Beitrag, 
www.mikrocontroller.net-Beitrag, ...)? Nach dem Durchlesen eines 
Tutorials beleiben meistens einige Fragen übrig. Auf eine konkretere 
Frage bekommt man hier eine schnellere und genaue Antwort.

2. Diese Frage wird mindestens einmal pro Monat gestellt. Hast Du schon 
hier im Forum nach deiner Frage gesucht?

Autor: Rüdiger Knörig (sleipnir)
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Das Abtasttheorem fordert, daß die Abtastfrequenz mindestens doppelt so 
hoch ist wie die Basisbandbreite des Signals, da die spektralen 
Wiederholungen, die bei der Abtastung entstehen, sich sonst überlappen.

Ein Signal, welches mit einem 4 kHz Tiefpaß gefiltert worden ist, muß 
daher mit mindestens 8 kHz abgetastet werden, eher mehr da es ja keine 
perfekten Tiefpässe in der Praxis geben kann.

Autor: CrazyP (Gast)
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@Unit*: Auf welche Frage bezieht sich dein Ratschlag?


Eine Frage wo ich mit der Formel gerade nichts anfangen kann ist woe 
berechne ich die Koeffizienten für den Filter bzw. welche Werte benötige 
ich zur Berechnung der Koeffizienten? Am liebsten ganzzahlige Werte.

Autor: Klaus (Gast)
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Ist dir eigentlich klar, dass es Leute gibt die einige Semester 
studieren um diese Dinge zu verstehen? Das lässt sich nicht einfach in 
ein paar Worten erklären. Dir fehlen die elementaren Grundlagen. Wo soll 
man anfangen mit Erklärungen? Mit bissel Formel einsetzen ist es bei 
diesem Thema wirklich nicht getan.

Autor: CrazyP (Gast)
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@Klaus:
Klar ist mir das bewusst. ABer nichts desto trotz habe ich die Aufgabe 
bekommen und muss mich da hineinwälzen. Ich hab auch schon festgestellt 
das mir da einiges an Grundlagen fehlt. Darum suche ich ja nach 
Erklärungen for Dummies, so dass ich es verstehe. Hab mir bereits einige 
Bücher zu dem Thema angeschafft. Ist ja nicht so als möchte ich das mir 
jemand meine Programme schreibt.
Nur das Einlesen und Einarbeiten dauert nun mal bei diesem Thema und 
weißt ja wie das ist. Zeit hat man während eines Projektes nicht.

Also muss man versuchen das beste draus zu machen oder

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