Frequenzgang - Vergleich Matlab Filter und FPGA Filter

[Alex K. (alexk99123)]

Hallo,

ich hoffe, dass ich hiermit das richtige Unterforum erwischt habe. Im 
Anhang befinden sich zwei Bilder. Einmal die Frequenzantwort eines von 
Matlab berechneten Filters und einmal der daraus im FPGA implementierte 
FPGA Filter. Mit dem Amplitudengang bin ich soweit zufrieden, aber der 
Phasengang scheint einen (recht großen?) Offset zu haben. Ich bin mir 
mangels Erfahrung unsicher, was das zu bedeuten hat. Heißt das, dass die 
echte Messung durch Kabel etc. einfach einen Offset enthält? Da die 
Steigung der Phasengänge im Durchlassbereich praktisch gleich ist, 
dürfte sich das allerdings nicht praxisrelevant sein, oder? Anwendung 
ist einfach eine Filterung eines Eingangssignals. Welche Verzögerung das 
Ausgangssignal hat, ist eigentlich egal.

[C. A. Rotwang (Gast)]

Alex K. schrieb:
> Hallo,
>
> ich hoffe, dass ich hiermit das richtige Unterforum erwischt habe.

Nein, das passande Unterforum zu Fragen der *D*igitalen *S*ignal 
Verarbeitung/*P*rocessing wie Frequenzgang von Filtern ist dort:

https://www.mikrocontroller.net/forum/dsp

[Duke Scarring (Gast)]

Alex K. schrieb:
> Mit dem Amplitudengang bin ich soweit zufrieden, aber der
> Phasengang scheint einen (recht großen?) Offset zu haben.
Das ist einfach nur eine Frage der Darstellung: +180° = -180°

Duke

[Claude (Gast)]

Hi,
ich denke, in MATLAB simulierst Du NUR den Filter.
Bei der Realen Messung hast Du noch den Einfluss vom Abtaster im 
Frequenzgang mit drin.
Gruß, Claude

[Claude (Gast)]

Setz doch mal die Filterkeoffizienten im FPGA auf "1" (so, dass Ausgangs 
gleich Eingangssignal ist) und miss den Frequenzgang nochmal.

[M. Н. (Gast)]

Hallo,

zusätzliche Verzögerungen, durch AD Wandler, Kabellängen, Sonstige 
Stufen, durch die das Signal durch muss, erzeugen eine Verzögerungszeit 
t0.

Diese äußert sich in einem Phasenversatz

$$\Delta\varphi = \arg\left(e^{-j\omega t_0}\right) = -\omega t_0$$

Sprich die Phasenverschiebung nimmt mit der Frequenz zu. Du müsstest 
also folglich eine steilere Phasenkurve sehen.

Ein über Frequenz stabiler, konstanter Phasenversatz entsteht somit 
nicht durch eine Verzögerung konstanter Zeit.

In deinen oben abgebildeten Phasenkurven sieht man auch recht deutlich, 
dass die Phase schneller abnimmt.
Und wie oben von Duke Scarring geschrieben, ist der eine zusätzliche 
Sprung im Durchlassbereich dem Überlaufen der Phase von -180 auf +180 
grad geschuldet.

[Helmut S. (helmuts)]

In der Übertragungskurve des FPGA-Filters sind einfach ein paar Takte 
mehr Verögerung mit drin. Schau mal durch wieviel Register das Signal 
zusätzlich zum Matlab-Filter durchläuft.