Číslicové zpracování signálů

Zpráva

pepabruna · #1 Příspěvek od **pepabruna** » 02 úno 2012, 10:55

Zdravím, mám dotaz ohledně zpracování analogových signálů na číslicový. Mám v tom poněkud zmatek. Budu vycházet z řetězce na obrázku. Vstupní filtr slouží k omezení frekvenčního pásma tzn. že pokud mám signál o f=10kHz a chci použít pouze pásmo od 30Hz do 3kHz tak se použije dolní propust, nebo se navzorkuje celý signál frekvencí 20KHz a filtrace se provede digitálně v DSP např filtrem Butterworth? Učitel mě taky vyrazil na otázce jak bych to udělal pokud chci dostat z DSP bloku řízení signál o šířce 8b a pásmu od těch 30Hz do 3kHz pokud je celková šířka pásma 10kHz. Mám v tom nějaké zmatky, případně pokud víte o nějakých dobrých materiálech podělte se o ně prosím, díky.

popopepe · #2 Příspěvek od **popopepe** » 02 úno 2012, 11:20

Možností je víc.
Ten filtr na vstupu by měl hlavně zabránit tomu, aby se ti na vstup nedostal signál s vyšší frekvencí, než je polovina vzorkovacího kmitočtu. Shannon - Kotelnikův teorém. Oversampling.
A pokud dokážeš udělat vstupní filtr s pottřebnou šířkou pásm a strmostí, nemusíš vůbec ten DSP použít. Prostě to jenom převedeš na data, ta přeneseš, a na druhé straně D/A převodem vrátíš do analogové domény.
Druhá možnost:
Nebo navzorkuješ celé příchozí spektrum (maximální kmitočet nesmí být vyšší než polovina vzorkovacího kmitočtu - zabezpečí filtr na vstupu), a dále zpracuješ už v digitální doméně pomocí toho DSP.

pepabruna · #3 Příspěvek od **pepabruna** » 02 úno 2012, 11:27

Jenže problém je údajně v tom, že vytvořit dokonale strmou dolní propust není reálné(aspoň podle pana profesora...). V tom případě bude využitelná ta varianta číslo 2. Pokud tomu správně rozumím...mám vzorkovací frekvenci 8kHz to znamená že vstupní filtr musí oříznout složky nad 4kHz a signál pak zpracuji v DSP.

popopepe · #4 Příspěvek od **popopepe** » 02 úno 2012, 11:29

Má pravdu, profesor. Vytvořit takový filtr nelze.
Takže pokud máš vzorkovací kmitočet 8kHz, tak vstupní kmitočet nesmí být vyšší než 4kHz. Dle toho vzorkovacího kmitočtu jde o PCM?

pepabruna · #5 Příspěvek od **pepabruna** » 02 úno 2012, 11:37

Ten vzorkovací kmitočet jsem jenom tak plácnul. Jen mi nejde do hlavy, když nelze udělat dokonale strmou dolní propust jak zajistím aby to nepřesáhlo tu f=4kHz? To navrhnu propust abych měl garanci že se ořízne radši už frekvence 3,5kHz než 5?

Zmije · #6 Příspěvek od **Zmije** » 02 úno 2012, 11:45

Přesně tak, u telefonů se používá na vstupu DP s fm = 3,5kHz, těch 500Hz mezi fm a kotelníkem padne na přechodové pásmo té DP.

pepabruna · #7 Příspěvek od **pepabruna** » 02 úno 2012, 11:53

Takže k mé druhé otázce.
Jak bych to udělal pokud chci dostat z DSP bloku řízení signál o šířce 8b a pásmu od těch 30Hz do 3kHz pokud je celková šířka pásma 10kHz.

Takže minimální frekvence vzorkování je 20kHz na to použiju vstupní filtr, ořízne složky nad 20kHz a v DSP navrhnu digitální filtr na vyříznutí požadovaného pásma? Akorát nwm co má namysli tema 8b. na výstupu..

popopepe · #8 Příspěvek od **popopepe** » 02 úno 2012, 12:30

Doporučuji začít studovat. Chceš převést analog na digitál. Analog může nabývat nekonečně mnoho hodnot.
Digitál má jenom dvě. Jedničku a nulu. 8b znamená 256 rozlišovacích hladin, na které se dá ten analog převést. Jukni na to, jak vůbec funguje A/D převod.
http://cs.wikipedia.org/wiki/A/D_p%C5%99evodn%C3%ADk

pepabruna · #9 Příspěvek od **pepabruna** » 02 úno 2012, 12:52

Děkuji za odpověď, jenže jsem zmátl sám sebe, myslel jsem si, že nějakým způsobem těch 8bitů souvisí přímo s blokem dsp teď už je mi to jasné že se to týká převodu, až se stydím za položení takového dotazu.

#10 Příspěvek od **ZdenekHQ** » 02 úno 2012, 13:02

Hlavně dneska už nemáme dolní propusti složitě bastlený z OZ a kondíků/odporů, ale dá se koupit třeba jednoduchá dolní propust 8.řádu, kde ta strmost už je víc než solidní.

http://www.maxim-ic.com/datasheet/index.mvp/id/1370