Вход Наше всё Теги codebook 无线电组件 Поиск Опросы Закон Вторник
23 апреля

О смысле всего сущего 0xFF Средства и методы разработки Мобильная и беспроводная связь Блошиный рынок Объявления

Микроконтроллеры PLD, FPGA, DSP AVR PIC ARM, RISC-V Технологии Кибернетика, автоматика, протоколы Схемы, платы, компоненты

Программируемая логика и ЦОС

LightElf (28.12.2017 12:35 - 13:24, просмотров: 35815)

Ткните плиз, куда рыть на предмет алгоритма. На АЦП мелкоконтроллера (STM32F030) подается сигнальчик, частота 400Гц. Нужно поймать момент, когда частота вышла за пределы +/-25% от 400 Гц. Сигнальчик примерно такой.

Не надо делать мне как лучше, оставьте мне как хорошо

Ответить

- я полный лох в анализе сигналов, круче медианного фильтра не делал, поэтому если б я делал, то конечный автомат + таймер, регулировал бы порог допустимой дельты (+-25%) и количество "ошибок", сколько раз можно "отклониться" пока не "сработаем", stm32msk(241 знак., 29.12.2017 17:01)
  - Я бы тоже руководствовался банальной логикой, только значения отсчетов АЦП за несколько периодов лучше складывать в память, а потом разбирать, что-то усредняя и вычисляя. Недавно снес нахрен чужого Гёрцеля, и сделал все на пальцах и работает. - VLLV(29.12.2017 17:06)
- Наши ещё вариант подсказали: отношение или разница средних для двух окон разных длительностей. - Dingo(29.12.2017 08:29)
  - Вот, вот.. А потом ещё удивляемся, почему спутники в океан падают.. Дблбл.. - Хаос(29.12.2017 08:40, )
    - А по полочкам разложить можете причины скепсиса? - Dingo(29.12.2017 10:14)
- Собсно, можно замутить ФИР полосовичок. От 300 до 500, например. И сэмплировать на 4-5кГц. На выходе будет синус, без постоянки. Длина получится небольшая, значит, время реакции на изменение частоты будет сравнительно небольшим. Находим пару mse homjak(262 знак., 28.12.2017 20:37 - 20:39)
- Т.е. нужен частотный дискриминатор? Tech_(29 знак., 28.12.2017 19:57, ссылка)
  - Как я понял, у ТС сигнал может быть с шумами. - Evgeny_CD(28.12.2017 20:16)
    - Цифровой фильтр-резонатор подойдет? - Tech_(28.12.2017 20:28 - 20:34, ссылка)
      - Входной сигнал широкополосный - резонатор не подойдет. - Boвa(29.12.2017 09:29)
        
        Может я и ошибаюсь, но что-то мне подсказывает, что все гармоники кроме первой никого не интересуют. - Tech_(29.12.2017 13:15)
        
        Сигнал широкополосный, поэтому там будет и +-25% от 400 Гц. даже если частота основной гармоники строго 400 Гц. - Boвa(29.12.2017 13:27)
        
        Тогда каково соотношение амплитуд 400 и +/-25% и уход какой из этих составляющих интересует? - Tech_(29.12.2017 13:39)
        
        Повышение частоты можно особо не рассматривать. При понижении частоты растет постоянная составляющая и амплитуда. - LightElf(29.12.2017 13:53)
      - Спасибо! Думаю, ТС оценит :) - Evgeny_CD(28.12.2017 20:50)
        
        Слишком узкополосный или высокодобротный фильтр может оказаться малополезным. Зазвенит на своей импульсной характеристике, хрен остановишь - mse homjak(28.12.2017 21:03)
- Алгоритм Гёрцеля -> - может им сделать несколько фильтров на возможные положения несущей? - Evgeny_CD(28.12.2017 19:15, ссылка)
  - Как раз читаю. В принципе мне достаточно знать, что частота сигнала вышла за определенную полосу. - LightElf(28.12.2017 19:32)
- Генератор + фапч. Частоту генератора знаешь, а ФАПЧ поймает корелляцию с сигналом. - ASDFS(28.12.2017 15:34)
- Если тираж относительно небольшой и габариты позволяют, очень рекомендую активный однокаскадный полосовой фильтр на одном ОУ, 2х С и 3x R. AU08(148 знак., 28.12.2017 15:21)
  - Дык это же если по уму делать. А вот если сначала сделать одно, а потом переделывать под другое - то исключительно программные решения. - LightElf(28.12.2017 15:28)
    - На входе АЦП хотя бы RC есть? - AU08(28.12.2017 15:30)
      - Есть чуть-чуть, микросекундного порядка - LightElf(28.12.2017 15:41)
        
        Как вариант, программный полосовой фильтр с частотой выборок >=9x (3600 Гц), вычисления во float. "Ловить" по отношению амплитуды до и после фильтра. AU08(196 знак., 28.12.2017 18:11)
- Для периодических сигналов, чтоб узнать период, можно посчитать автокорреляционную функцию, примерно как по ссылке: нужно ТРИ раза БПФ посчитать плюс накладные расходы, плюс сгладить результат, что самое непонятное для меня как, плюс найти в fk0(52 знак., 28.12.2017 13:45 - 13:48, ссылка)
  - Лучше считать не АКФ, а ВКФ с тестовым сигналом такой же скважности и эталонной частоты. Boвa(39 знак., 29.12.2017 09:28)
    - Прошу! - Dingo(29.12.2017 10:16)
- Ну вообще-то невооруженным взглядом видно, что у тебя там уже не 400Гц, а целый спектр. Тебя может интересовать период повторения импульсов доминирующей частоты. Для этого, возможно, их стоит выделить и тупо посчитать (или измерить период). Я бы fk0(553 знак., 28.12.2017 13:37)
  - Спасибо! Направлений поиска мне тута накидали, буду гуглить/читать. - LightElf(28.12.2017 13:41)
- Вот ещё ход конём: выбираем частоту выборки так, чтобы одна компонента дискретного преобразования Фурье накрывала аккурат нужный диапазон частот. А потом считаем эту компоненту алгоритмом Гёрцеля. Хотя не, фигня какая-то... - SciFi(28.12.2017 13:27)
- Я бы умножил на синус 100 Гц, потом отфильтровал бы всё что ниже 25 и всё что выше 100. - йцукен(28.12.2017 13:15)
- Лучше напиши ожидаемую частоту дискретизации и THD своего сигнальчика. - lloyd(28.12.2017 13:13)
  - Добавил в первый пост картинку. Частоту дискретизации могу делать любую, в пределах доступной памяти - LightElf(28.12.2017 13:26)
    - Забавно.. После изменения первоначальных условий, исходная "синусоида с частотой 100 Гц" превратилась в хрен-знает-что с частотой 400 Гц.. :) Хаос(213 знак., 28.12.2017 13:37, )
      - Синусоиды и не было. А с герцами я чей-то тупанул, не на том девайсе посмотрел. - LightElf(28.12.2017 13:42)
    - По dv/dt детектировать событие не проще? Разумеется не две выборки, а чуть подлиннее. lloyd(349 знак., 28.12.2017 13:31)
      - Что-то читаю про эти CIC, и понять не могу - в чём суть, как и за счёт чего оно работает? Можете "на пальцах" пояснить? И как им можно dv/dt поймать? - Dingo(29.12.2017 07:16)
        
        Это вариант КИХ-фильтра, у которого все коэффициенты - единица. Получается скользящее среднее арифметическое длиной N. lloyd(498 знак., 29.12.2017 07:57, ссылка)
        
        О! Я за ваш вариант: самое простое и быстрое, задачу ТС выполнит. Ещё бы от постоянной составляющей избавиться - вообще прелесть! - Dingo(29.12.2017 08:11)
        
        На том же сайте есть две стоящие статьи: fk0(392 знак., 29.12.2017 13:10)
      - Умных слов увидел много, пошел в гугель. LightElf(100 знак., 28.12.2017 13:36)
        
        Фильтр этот тупо кольцевой буффер + указатель + аккумулятор, который хранит сумму N последних выборок. lloyd(295 знак., 28.12.2017 13:40)
- Если делать всё по теории, то нужен полосовой фильтр на частоту 100 Гц с полосой пропускания + Хаос(138 знак., 28.12.2017 13:04, )
  - Софтовый полосовой фильтр - тот еще головняк. lloyd(151 знак., 28.12.2017 13:06)
    - Не рассказывайте сказки.. :) - Хаос(28.12.2017 13:08, )
      - Хотя если делать notch-фильтр (на одну-единственную частоту, да еще и с большим K) - там вроде довольно кратко получается - lloyd(28.12.2017 13:09)
        
        Большой К -- большие погрешности. Хотя в цифре оно конечно может и не страшно. Скорей нужен фильтр Баттерворта (с "гладкой" АЧХ). - fk0(28.12.2017 13:24)
        
        Например: fk0(3279 знак., 28.12.2017 13:29, ссылка)
        
        БИХ-фильтр 8го порядка? На процессоре без плавучки? lloyd(8 знак., 28.12.2017 13:32)
        
        Кстати M0 не шибко тормозит на флоатах. Вполне можно жрать. - michas(28.12.2017 19:49)
        
        Для моих задач M4F казался не сильно шустрым. Но я на него много взвалил - lloyd(28.12.2017 21:47)
        
        Для того, чтоб посчитать FPU в процессоре не обязателен. Посчитать можно и в целых числах, если коэффициенты подобрать, разумеется в 32-битных как минимум, если не 64 (поэтому даже софтовая плавучка может оказаться быстрей). Фильтр или фильтры fk0(171 знак., 28.12.2017 13:40)
- Можно сделать ФНЧ и ФВЧ, а потом сравнивать величину сигнала на входе и на выходе фильтров. - SciFi(28.12.2017 13:03)
- Если на вход поступает "грязноватая" синусоида - lloyd(203 знак., 28.12.2017 12:51 - 13:00)
- На таймере делаем пару одновибраторов, на время +/-25%, с перезапуском от приходящего фронта. Если срабатывает "-", а, потом сигнал, то всё ОК, если срабатывает сигнал, а "-", нет, то алярм, если срабатывают "_" и "+", то тоже алярм. - mse homjak(28.12.2017 12:48)