Hallo, muss aus einem Signalgemisch einen schmalen Frequenzbereich herausfiltern. Ich habe jetzt schon ein FIR Filter in den FPGA programmiert. Leider ist der Filter nicht schmalbandig genug. Leider kann ich die Koeffizientenanzahl auch nicht mehr erhöhen. Was für Möglichkeiten gibt es noch einen schmalen Frequenzbereich herauszufiltern? Gibt es eine Möglichkeit mit einem PLL? Wenn ja, wie muss ich das im FGPA aufbauen? Danke
@ Hi (Gast) >Möglichkeiten gibt es noch einen schmalen Frequenzbereich >herauszufiltern? IIR Filter. > Gibt es eine Möglichkeit mit einem PLL? Mischer wäre möglich, aber auch aufwändiger. MFG Falk
@Falk Kannst du mir die Möglichkeit mit einem Mischer erklären?
@ Hi (Gast)
>Kannst du mir die Möglichkeit mit einem Mischer erklären?
Uuups, Kommando zurück, das war wohl ein Schnellschuss aus der Hüfte,
der in den Fuss ging :-(
Ein schmalbandiges Filter geht halt nur mit nem schmalbandigen Filter.
MfG
Falk
du könntest dein signal durch zwei sehr steilflankige filter laufen lassen, das ein machst du als hochpass das andere als tiefpass... müsste theoretisch gehen
Spezifiziere doch das Filter mal etwas genauer: - Welche (Mitten-)Frequenz? - Justierbar oder fixe Frequenz? - Welche Bandbreite? - Flankensteilheit? - Sperrdämpfung? - Spezielle Anforderung an Phasenverlauf, Laufzeit, Rippel, Dämpfung? Jenachdem ist ein gewöhnliches LC-Filter oder ein aktives Filter die einfachere Wahl...
Angehängte Dateien:
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filter.JPG
87 KB
Hi, in etwa wie das Filter im Anhang müsste es aussehen. Ist ein IIR Filter im FPGA schwer zu realisieren? Wo kann es mit einem IIR Filter Probleme geben? Habt ihr ein Beispiel für ein IIR Filter? Danke
Heruntermischen ist durchaus eine Möglichkeit, die relative Bandbreite des Filters zu erhöhen, und es damit zu vereinfachen. Mischen = Multiplizieren mit einem Sinus. Damit entstehen allerdings Spiegelfrequnezen, die man zum Teil mit zwei Mischungen mit Sinus und Cosinus unterdrücken kann.
@Hi Deine Anforderungen sind zu hoch, die Filterflanken viel zu steil bei einer Samplefrequenz von 100 MHz. Du musst das Konzept ändern, z.B. Abtastratenreduktion, runtermischen, Aufteilung in TP/HP (so wie oben schon vorgeschlagen).
Das soll ein Bandpass für ca 7 MHz werden? Dann könnte der Mischoszillator z.B. bei 7,5 MHz liegen, die Zwischenfrequenz bei 0,5 MHz, die Spiegelfrequenz liegt bei 8 MHz, die sollte also vor dem Mischer mit Tiefpass unterdrückt sein. Die Summenfrequenz bei 7+7,5=14,5 MHz muß nach dem Mischer mit Tiefpass unterdrückt werden, sodaß nur die 0,5 MHz übrigbleiben. Nach deren Bandpassfilterung werden sie wieder mit demselben Oszillator auf ihre ursprüngliche Frequenz hochgemischt, dabei entsteht wieder eine Spiegelfrequenz bei 8 MHz, die ein weiteres Tiefpassfilter unterdrückt. So würde man das in Analogtechnik machen, im FPGA geht es entsprechend. Ob sich der Aufwand allerdings lohnt ist einen andere Frage.
@kessler ja der Bandpass sollte bei ca. 7 MHz liegen. Was meinst du mit "ob sich der Aufwand lohnt"? Glaubst du nicht, dass das funktioniert?
na der zusätzliche Aufwand mit einem Sinusgenerator, zwei Multiplizieren, drei Tiefpässen nur um ein Bandpassfilter zu vereinfachen?
@Kessler Hallo, ich habe nochmals eine Frage. Das mit den Spiegelfrequenzen verstehe ich nicht. Woher kommt die Frequenz bei 8 MHz? Kannst du mir das erklären? Ich habe gedacht wenn ich heruntermische erhalte ich eine Frequenz bei 0.5 MHz und bei 14,5 MHz.
@Hi mach bitte mal genauere Angaben: - die Samplefrequenz ist 100 MHz? - welche Bandbreite hat Dein Eingangssignal - ist das schon begrenzt ? - was soll mit dem Signal nach der Filterung passieren? wie wärs wenn Du direkt ins Basisband runtermischst, also Oszillator = 7 MHz und dann nur noch einen Tiefpass danach?
@Mark Das Eingangsignal hat eine Bandbreite von 5 MHz. Mittenfrequenz liegt bei 7 Mhz. Was für Frequenzen erhalte ich wenn ich mit 7 MHz runtermische? Was passiert mit den negativen Frequenzen?
Ja das geht dann mit zwei Mischern ins Basisband, mit Sinus und Cosinus.
Dann lassen sich die beiden Seitenbänder später wieder trennen. Die
negativen Frequenzen spiegeln sich an der Nullinie und fallen damit in
dasselbe Frequenzband. Das Bandpassfilter vereinfacht sich zu einem
Tiefpass halber Bandbreite. Zurück auf 7 MHz nach derselben Methode,
nochmal zwei Mischer und dieselben Oszillatorsignale.
Die 8 MHz würden als unerwünschtes Eingangssignal wie ein 7 MHz Signal
behandelt und sind nach dem ersten Mischer nicht mehr abzutrennen
("Nebenempfangsstelle" beim Radio).
Ich möchte mich dem anschließen, was Mark weiter oben schon geschrieben hat, so geht das nicht. Auch nicht mit runtermischen. Wenn ich mal ein "günstiges" Frequenzpaar aus dem Bild nehme: 7,05 und 7,104 MHz, dann unterscheiden sich die Perioden der beiden Signale um gerademal ca. 1ns. Die Abtastzeit beträgt aber 10ns. Um eine Verbesserung zu bekommen, müsste man VOR dem digitalisieren analog runtermischen. Gruß Jörg
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