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Forum: Digitale Signalverarbeitung / DSP DSP für dreifache Frequenzanalyse gesucht


Autor: Till (Gast)
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Moin zusammen!

Bisher hatte ich nix mit DSPs zu tun, daher meine Frage: Ich bin auf der 
Suche nach einem DSP, mit dem ich "gleichzeitig" Fouriertransformationen 
für Signale aus 3 unterschiedlichen Quellen machen kann, um 
Frequenzspektren zu erstellen. Die zu untersuchenden Signale sind nicht 
besonders hochfrequent, schätzungsweise nicht mehr als einige hundert 
Hz. In der Schaltung wird wahrscheinlich auch ein PIC18Fweißnochnicht 
werkeln, er wird A/D-wandeln und soll auch die entstehenden Spektren 
nach Grenzwerten untersuchen (wenn der DSP das nicht besser gleich 
selbst erledigt). Der größte Haken ist aber wahrscheinlich, dass der 
Kram batteriebetrieben sein soll und ich dem DSP im Schnitt nur 2-3 mA 
bei max. 3,6V zugestehen kann.

Ich hab keine Ahnung, ob das realistisch ist, falls ja, wäre ich 
dankbar, wenn mir jemand den einen oder anderen Typen nennen könnte. Ich 
hab mir mal ein Daten"blatt" vom DSPic runtergeladen, bei flüchtigem 
Durchsehen aber nur den Maximalverbrauch von 300 mA gefunden. Wieviel 
nun für das eigentliche rechnen zu veranschlagen ist - keine Ahnung. 
Vielleicht gibts da ja spezielle Typen, im Prinzip macht das ja jeder 
MP3-Player, wenn man den Klang / Frequenzgang verändert...

Vielen Dank im Voraus, Till

Autor: Gerhard (Gast)
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Hallo

bei den dsPIC30 führt da kein Weg hin. Ich hab einen laufen, der braucht 
bei 8 MIPS etwa 20mA. Für die FFT von 3 Signalen musst du dir erst mal 
überlegen von wie vielen Messpunkten du die FFT berechenn willst. Die 
dsPIC30 haben nur maximal 8K RAM. die dsPIC33 sollen in Bezug auf 
Stromverbrauch etwas besser sein (hab ich aber noch nicht in den 
Datenblättern nachgeschaut), haben bis zu 40MIPS und bis zu 30k RAM. 
Evtl gehts ja mit denen, aber beim Stromverbrauch seh ich schwarz für 
dein Vorhaben.

Gerhard

Autor: Till (Gast)
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Danke für die Antwort, auch wenn ich sowas schon befürchtet habe. Obwohl 
ich mich noch nicht richtig ins Thema DSPs eingearbeitet habe... So 
anspruchsvoll ist die Sache eigentlich nicht, wie gesagt, die 
auftretenden Frequenzen sind nicht allzu hoch, dementsprechend muss die 
Abtastfrequenz nicht so hoch sein, vielleicht 400 Hz. Feine Oberwellen 
brauche ich auch nicht. Ich will nur wissen, wenns "doll brummt", wie 
laut und mit welcher Frequenz.

Eigentlich müsste das doch zu lösen sein, wenn in einem handelsüblichen 
MP3-Player der Klang verändert wird, dann geht das doch auch nur über 
Fourier, oder irre ich mich da? Da ist doch auch nix mehr mit RC oder 
gar LC Bandpassfiltern und so... Und den Strom vom Akku verbrät so ein 
Teil doch in erster Linie im Verstärker für die Kopfhörer, oder?

Vielleicht gehts ja doch!

Viele Grüße, Till

Autor: Gerhard (Gast)
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Hallo Till

ich weiss nicht, wie die MP3-Hersteller das machen. Ich weiss nur, dass 
die PIC18 etwa 1mA pro MIPS brauchen, und die PIC30 um einiges mehr. 
(Ich bin da auch mal etwas blauäugig in so ein Projekt rein, und wegen 
dem Stromverbrauch auf die Nase gefallen).EIn highlite der PIC30 ist der 
12-Bit AD-Wandler, wogegen die meisten anderen uC nur 10Bit anbieten 
könenn. Mit Ausnahme weniger uC-Hersteller (wie z.B. TI mit dem MSP430) 
sind die meisten uC, die wenig Strom brauchen 8-Bitter.

Für die FFT ist halt entscheidend, dass du vermutlich permanent eine FFT 
durchführen willst. Es gibt mindestens 2 Möglichkeiten. Wenn du die 
"klassische" Variante wählst, dann machst du deine 400 Samples (wobei zu 
beachten ist, dass einige FFT-Verfahren 2-hoch-n-Samples haben wollen, 
also 256 oder 512 z.B.) machst ne FFT, die dir dann in dem fall 200 
Werte liefert. Dann machst du wieder samples, rechnest wieder, usw. Die 
Variante davon ist, dass du zwischen den Samples rechnest. Das bedeutet 
aber, dass du deine eigene FFT-Routine schreiben musst. Also 1 Sample 
durchführen, rechnen, wieder 1 Sample, rechenen...
das kostet weniger Zeit, da bei 400Hz Abtastrate viel "Waretzeit 
vergeht, sinnvoll nutzbar ist. Aber aus dem Bauch raus kann ich auch 
nicht erkennen, wieviel Rechenpower dafür wirklich nötig ist.
Eine Alternative zur FFT gibt es schon, das sind geschaltete Filter. 
Schau mal auf der Webseite von Linear Technologie und Maxim. Diesen 
Filtern - ich bin hier kein Spezialist- sagt man aber nach, dass sie 
verrauschte Ergebnisse liefern.

Gerhard

Autor: Till (Gast)
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Hallo Gerhard,

danke für die Antworten. Ich werde mir diese geschalteten Filter mal 
ansehen. Vielleicht ist da ja was zu machen. Ansonsten muss ich auf die 
Frequenzanalyse verzichten und mir irgendwie anders helfen, mal sehen.

Danke nochmal & viele Grüße,

Till

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