Einfaches Tiefpassfilter

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// Tiefpassfilter erster Ordnung. vin= Eingang, vg=geglätteter Ausgang

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// Die Berechnung sollte mit int16 durchgeührt werden

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// also den Eingangswert entsprechend hochschieben 

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// als divisor immer nur 2hochx nehmen, damit der prozessor nur schieben muss

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vin = vadc << 8 ;

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vg += (vin-vg) /32 ;

Grüße
or

Dominik schrieb:
> Wie kann ich ein Filter höherer (z.B. 6. Ordnung) implementieren und auf
> ein Array anwenden?

In dem du es in Teilfilter 2. Ordnung aufsplitest .

Du dimensonierst erst mal ein Analoges Filter mit dem gewünschten 
Frequenzgang. Die werden meistens in Teilfilter 2.Ordnung dimensoniert.
Die dann berechneten Parameter werden dann mittels Bilineare 
Transformation in den z-Bereich transformiert. Un dschon hast du deine 
Koeffizenten der IIR-Teilfilter. Deine Daten werden dann durch die 3 
Teilfilter hintereinander gefiltert.

Dominik schrieb:
> Kennt also bitte jemand der sich die Foreneinträge auch wirklich
> durchliest und nicht nur seinen Mist dazuschreibt, auch wenn er keinen
> Sinn ergibt, eine einfache IMPLEMENTIERUNG eines Tiefpassfilters höherer
> Ordnung wenn man die Koeffizienten schon hat?

So wie ich das gelernt habe können analoge Filter (ich nehm mal an du 
hast ein analoges Filter designt. Genauere Informationen haben wir ja 
nicht) nicht so einfach wie du dir das vorstellst in diskrete Filter 
umgemüntzt werden. Du solltest dein System also im q-Bereich (Stichwort: 
Tustin-Transformation) nach den selben Prinzipien wie im s-Bereich neu 
designen und daraus dann durch Überführung in den z-Bereich die 
Implementierung als digitales Filter berechnen.

PS: Ich kann überhaupt nicht verstehen wiso du dich über die Posts von 
"helmil" so aufregst. Man versucht dir ja nur zu helfen!

Dominik schrieb:
> Wer lesen kann (meinen ersten Post...), ist klar im Vorteil:
> "Die Filterkoeffizienten habe ich bereits mit Matlab berechnet und dort
> auch ausprobiert (natürlich Integer...)"

Du hattes mich nach dem allgemeinen Vorgehen bei der Dimensionierung von 
Digitalen Filtern gefragt. Und ich habe dir das Verfahren erklaert wie 
es in der Literatur beschrieben ist um von einem Analogen Filter zu 
einem gleichwertigen Digitalen Filter zu kommen. Und da wird zuerst ein 
Analoges Filter designt. (Damit mein ich jetzt nicht die Widerstaende 
und Kondensatoren zu berechnen sondern die allgemeine 
Uebertragungsfunktion)
Und diese Analogen Koeffizenten werden dann mittels Bilinearer 
Transformation in den z-Bereich uebersetzt. Diese Transformation ist 
auch wie Michael auch sagte als Tustin-Transformation bekannt. Aus 
dieser Digitalen Uebertragungsfunktion wird dann mittels 
z-Transformation die Differenzengleichung erzeugt. Man zerlegt Filter 
hoehere Ordnung vorteilsweise in Teilfilter 2. Ordnung um keine zu hohe 
Spreizung der Koeffizenten zu bekommen was zu Rechenungenaugikeiten 
fuehrt.
Dasselbe gilt ja in aenlicher Form fuer Analoge Filter.

Die allgemeine Formel lautet:

       B0 + B1*z + B2*z^2
H(z) = ------------------
       A0 + A1*z + A2*z^2

Dabei sind dann A0,A1,A2,B0,B1.B2  deine aus der Bilineraren 
Transformation erzeugten Koeffizenten.


Beispiel:

Filter 2.Ordnung , Samplerate 8Khz,Butterworth, Grenzfrequenz 200Hz
Fliesskommaformat

Analoge Form:
              1
H(s) = -------------------
       1 + 1.414 * s + s^2

Daraus ergeben sich mit hilfe der BT:

A0 = 0.05542
A1 = 0.011085
A2 = 0.05542
B0 = 1
B1 = -1.778634
B2 = 0.800804

Die werden dann entsprechend in ein Q Format umgerechnet:
in Q30 Format z.B. mit 1073741824L multipliziert.


Der 'C' code zum Filter:

long  Q30Lowpass(long Q30Val)
{
  Q30X2 = Q30X1;
  Q30X1 = Q30X0;
  Q30X0 = Q30Val;
  Q30Y2 = Q30Y1;
  Q30Y1 = Q30Y0;


  Q30Y0 =  Q30Mult(Q30X0,Q30LA0);
  Q30Y0 += Q30Mult(Q30X1,Q30LA1);
  Q30Y0 += Q30Mult(Q30X2,Q30LA2);
  Q30Y0 -= Q30Mult(Q30Y1,Q30LB1);
  Q30Y0 -= Q30Mult(Q30Y2,Q30LB2);

    return(Q30Y0);
}

Q30Mult ist eine Fixkommamultiplizierungsroutine.

Und fertig ist dein Digitales Filter. Und Dominik auch so hinbekommen?



Dominik schrieb:
> Kennt also bitte jemand der sich die Foreneinträge auch wirklich
> durchliest und nicht nur seinen Mist dazuschreibt, auch wenn er keinen
> Sinn ergibt,

Ob das Sinn ergibt oder Mist ist, was ich schreibe kannst du als 
nichtwissender in Sachen Digitaler Filter nicht beurteilen. Denn nach 
diesem Verfahren habe ich schon sehr viele Digitale Filter 
dimmensioniert.

Dominik schrieb:

> Für ein paar Versuche bin ich auf der Suche nach einer einfachen
> Implementierung für ein Tiefpassfilter in C.

Hast Du Dich denn schon für einen Filtertyp entschieden?
(Butterworth, Chebyshev, Bessel, Gauss und noch einige andere)
Bevor man sich mit der Implementierung von mehrstufigen Filtern
befasst, muss man schon einige Grundlagen der Filtertechnik
kennen. Zum Glüch gibts da viele passende Seiten im INet.
Ein Einstig ist, wie fast immer Wikipedia...
Gruss
Harald

Dominik schrieb:
> Und in diesem Fall ist es wirklich Mist, wenn jemand eine bereits
> geklärte Frage neu zu beantworten versucht und nicht auf das Problem
> eingeht.

Von Mist zu schreiben und dann eine solche Frage zu stellen

Dominik schrieb:
> Wie kann ich ein Filter höherer (z.B. 6. Ordnung) implementieren und auf
> ein Array anwenden?

laesst nicht gerade Durchblick erkennen und in dem Fall muss man weiter 
ausholen.

Und in Matlab wird es doch wohl eine Funktion geben die dir das Filter 
in Teilfilter 2. Ordnung zerlegt. Der Rest ist dann 10 Zeilen 'C' Code. 
Und warum das so gemacht wird habe ich dir ja versucht zu erklaeren und 
der Code steht oben. Einfach 3 x hintereinander aufrufen (mit anderen 
Koffs.) und schon steht das Filter 6. Ordnung.

Und darum halt ich es jetzt wie der alte Fritz hier „Macht Euch Euren 
Dregg alleene!“

Dominik schrieb:

> ich suche "nur" nach einer brauchbaren
> Funktion in C

Vielleicht hift Dir das hier ja:

http://www-users.cs.york.ac.uk/~fisher/mkfilter/trad.html

Dort kann man ein paar Eckdaten eingeben und erhält dann ein Stückchen 
Quelltext, das den entsprechenden Filter implementiert.

Christian

Helmut Lenzen schrieb:
> Und darum halt ich es jetzt wie der alte Fritz hier „Macht Euch Euren
> Dregg alleene!“

http://de.wikipedia.org/wiki/Friedrich_August_III._%28Sachsen%29#Als_K.C3.B6nig_.281904_bis_1918.29
;-)

@ Martin (Gast)

Es ist hier alles gesagt worden wie man ein Filter implementiert. Wenn 
Dominik aber lernresistent ist und alle Antworten ignoriert und meint es 
trotzdem besser zu wissen ist ihm nicht zu helfen.

Hätte er sich meinen Post
Beitrag "Re: Einfaches Tiefpassfilter"
mal genauer angeschauen hätte er festellen müssen das dort schon Code in 
C vorhanden ist für ein Tiefpassfilter 2. Ordnung. Diesen Programmteil 
hätte lediglich 3 mal aufrufen müssen mit anderen Koffs. und schon hätte 
er seinen Tiefpass 6. Ordnung. Stattdessen wurde ich von ihm beschimpft 
als ob ich nicht lesen könnte.

Martin schrieb:
> Kann es sein, dass
> es nicht darum geht, jemandem die Frage nach einer einfachen
> Implementierung zu beantworten, sondern nur zu zeigen was für ein toller
> Hecht man ist?

Ganz im Gegenteil aber lesen muss er schon selbst. Und ganz trivial ist 
das Thema digitale Filter nun auch nicht. Das haben ausser mir ihm 
andere auch gesagt. Mit nur Matlab bedienen zu können kann man keine 
digitalen Filter verstehen. Dazu gehört immer noch ein gutes Buch.

Martin schrieb:
> Ihr seid alle die Größten! Ich verteile Fleißmärkchen an
> euch alle! Manchmal schäme ich mich Ingenieur geworden zu sein...

Und wenn du schon solche Sprüche abläst dann bitte kannst du ja mal eine 
erklärung über digitale Filter für Dummys hier schreiben.