[PlainUser 0]

Использую фильтр 2 порядка.

Точнее два-три каскадно включенных таких фильтра

float iir_b2o4hz_1_1(float)

float iir_b2o4hz_1_2(float)

float iir_b2o4hz_1_3(float)

 

 

/**************************************************************

WinFilter version 0.8

http://www.winfilter.20m.com

[email protected]

 

Filter type: Low Pass

Filter model: Bessel

Filter order: 2

Sampling Frequency: 8 KHz

Cut Frequency: 0.004000 KHz

Coefficents Quantization: float

 

Z domain Zeros

z = -1.000000 + j 0.000000

z = -1.000000 + j 0.000000

 

Z domain Poles

z = 0.997282 + j -0.001567

z = 0.997282 + j 0.001567

***************************************************************/

float iir_b2o4hz_1_1(float NewSample)

{

 

static float ACoef[2+1] = { 0.00000475623212008441,

0.00000951246424016882,

0.00000475623212008441};

 

static float BCoef[2+1] = { 1.00000000000000000000,

-1.99456353223009740000,

0.99457337504708221000};

 

static float y[2+1]; //output samples

static float x[2+1]; //input samples

uint8_t n;

 

//shift the old samples

for(n=2; n>0; n--) { x[n] = x[n-1]; y[n] = y[n-1]; }

 

//Calculate the new output

x[0] = NewSample;

y[0] = ACoef[0] * x[0];

for(n=1; n<=2; n++) y[0] += ACoef[n] * x[n] - BCoef[n] * y[n];

 

return y[0];

}

 

 

 

В процессе прохождения сигнала через фильтр его уровень становится дискретным с дискретой примерно 1.5%

Те на входе изменяю сигнал плавно а на выходе ступеньки.

Изменив флоаты на даблы все приводится в норму.

Но ОЧЕНЬ хочется обойтись флоатами ибо разница в скорости раз в десять.

 

Флоаты это "Single precision data type for IEEE 754 arithmetic" 32бит с мантиссой 23разряда.

А 1.5% это всего-лишь 6разрядов.

Куда копать?

 

ЗЫ.Коэффициенты пробовал менять типа 0.00000475623212008441 на 0.475623212008441.

Не помогло.

 

Даблы 64бит с мантиссой 52бит

Изменено 28 апреля, 2016 пользователем PlainUser

[serjj1333 0]

static float ACoef[2+1] = { 0.00000475623212008441,

0.00000951246424016882,

0.00000475623212008441};

 

static float BCoef[2+1] = { 1.00000000000000000000,

-1.99456353223009740000,

0.99457337504708221000};

 

isstable(b,a) в матлабе вернул false для ваших коэффициентов. Наверное стоит пересчитать фильтр?

[andyp 9]

В процессе прохождения сигнала через фильтр его уровень становится дискретным с дискретой примерно 1.5%

Те на входе изменяю сигнал плавно а на выходе ступеньки.

Изменив флоаты на даблы все приводится в норму.

Но ОЧЕНЬ хочется обойтись флоатами ибо разница в скорости раз в десять.

 

Флоаты это "Single precision data type for IEEE 754 arithmetic" 32бит с мантиссой 23разряда.

А 1.5% это всего-лишь 6разрядов.

Куда копать?

 

ЗЫ.Коэффициенты пробовал менять типа 0.00000475623212008441 на 0.475623212008441.

Не помогло.

 

Даблы 64бит с мантиссой 52бит

 

Смотри, твоя реализация фильтра фактически представляет собой каскад (в твоих обозначениях) A(z) * 1/B(z). Коэфф. усиления A в полосе равен -100 dB - здесь ты теряешь точность. Предлагаю перейти к 1/B(z) * A(z) - это т.н. Direct Form II у биквадратной секции. Еще одна опция - снизить частоту дискретизации, чтобы иметь на входе большую относительную полосу сигнала.

 

Есть старинная методичка от Motorolа (прицепил), которая может оказаться полезной.

apr7.pdf

[PlainUser 0]

isstable(b,a) в матлабе вернул false для ваших коэффициентов. Наверное стоит пересчитать фильтр?

 

Объявляю их даблами и все проблемы исчезают.

Фильтр работает , все устраивает но считает МЕДЛЕННО.

 

Матлаб не знает цифрового фильтра бесселя потому-что ....

 

http://electronix.ru/forum/index.php?s=&am...t&p=1420966

 

 

Пробовал подобный фильтр баттерворта , те-же проблемы с потерей точности.

Вот его рассчитывал в матлабе.

Могу выложить его.

Изменено 28 апреля, 2016 пользователем PlainUser

[andyp 9]

Объявляю их даблами и все проблемы исчезают.

Фильтр работает , все устраивает но считает МЕДЛЕННО.

 

Матлаб не знает цифрового фильтра бесселя потому-что ....

 

http://electronix.ru/forum/index.php?s=&am...t&p=1420966

 

 

Пробовал подобный фильтр баттерворта , те-же проблемы с потерей точности.

Вот его рассчитывал в матлабе.

Могу выложить его.

 

Твой фильтр стабилен. Надо просто isstable( a,b ) набирать в матлабе. Проблема в реализованной тобой (ну или пакетом winfilter) структуре фильтра и требованиях к полосе.

 

PS Чтобы как-то ускориться, состояние фильтра нужно держать в регистрах и фильтровать блоками, а не по одному отсчету.

Изменено 28 апреля, 2016 пользователем andyp

[serjj1333 0]

Твой фильтр стабилен. Надо просто isstable( a,b ) набирать в матлабе.

О как. Правда тогда true возвращает, но

isstable(a,b)

ans =

     1

>> isstable(single(a),single(b))

ans =

     0

[andyp 9]

О как. Правда тогда true возвращает, но

isstable(a,b)

ans =

     1

>> isstable(single(a),single(b))

ans =

     0

 

Ничего удивительного с такой-то добротностью как у TC. Поэтому и советовал частоту дискретизации снизить, что увеличит относительную полосу, если Direct Form II не спасет.

[PlainUser 0]

Ничего удивительного с такой-то добротностью как у TC. Поэтому и советовал частоту дискретизации снизить, что увеличит относительную полосу, если Direct Form II не спасет.

 

Снизить частоту дискретизации, такая мысль была но это много хлопот потянет за собой.

А как относительная полоса связана с динамическим диапазоном цифирь внутри фильтра?

Типа накопление за период Fs / Fc отсчетов происходит?

И добавляя к накопленному входной сигнал получаем слишком разные числа и из-за этого теряется точность?

[andyp 9]

Снизить частоту дискретизации, такая мысль была но это много хлопот потянет за собой.

А как относительная полоса связана с динамическим диапазоном цифирь внутри фильтра?

Типа накопление за период Fs / Fc отсчетов происходит?

И добавляя к накопленному входной сигнал получаем слишком разные числа и из-за этого теряется точность?

 

Относительная полоса связана через положение нулей и полюсов передаточной функции фильтра. Твои нули и полюса сейчас просто практически взаимно компенсируют друг друга, отсюда подавление в 100 db в прямой части и усиление в обратной. Расширится полоса - уменьшится добротность, полюса отползут от единичного круга, уменьшится коэфф. передачи.