реклама на сайте
подробности

 
 
5 страниц V   1 2 3 > »   
Reply to this topicStart new topic
> Расчет петлевого фильтра ФАПЧ
Acvarif
сообщение Apr 20 2018, 18:00
Сообщение #1


Знающий
****

Группа: Участник
Сообщений: 998
Регистрация: 27-08-08
Пользователь №: 39 850



Погуглив данную тему ничего внятного по этому поводу не нашел кроме
http://www.dsplib.ru/content/dpll/dpll.html
Речь идет про расчет коэффициентов петлевого фильтра.
В качестве петлевого фильтра часто применяется FIR, коэффициенты которого можно посчитать в Матлаб.
Как можно соотнести расчет коэффициентов петлевого фильтра с расчетом собственно коэффициентов FIR в Матлаб?
Для FIR Матлаб нужны всего несколько вполне определенных параметров, частота дискретизации, Fstop Fpass и пр.,
но никак не Кр Кi g1 и g2.

Go to the top of the page
 
+Quote Post
petrov
сообщение Apr 20 2018, 18:55
Сообщение #2


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 2 207
Регистрация: 21-10-04
Из: Balakhna
Пользователь №: 937



Цитата(Acvarif @ Apr 20 2018, 21:00) *
В качестве петлевого фильтра часто применяется FIR,


Это не так.

Цитата(Acvarif @ Apr 20 2018, 21:00) *
Как можно соотнести расчет коэффициентов петлевого фильтра с расчетом собственно коэффициентов FIR в Матлаб?
Для FIR Матлаб нужны всего несколько вполне определенных параметров, частота дискретизации, Fstop Fpass и пр.,
но никак не Кр Кi g1 и g2.


Никак, нужно для вашей конкретной петли руками выводить то, что сделано для обычного ПИ звена по ссылке на dsplib.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Acvarif
сообщение Apr 20 2018, 20:00
Сообщение #3


Знающий
****

Группа: Участник
Сообщений: 998
Регистрация: 27-08-08
Пользователь №: 39 850



Цитата(petrov @ Apr 20 2018, 21:55) *
Это не так.

http://www.iject.org/vol73/10-shachi-p.pdf Digital Loop Filter (FIR filter)
Это реально работающий проект на ПЛИС.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
petrov
сообщение Apr 20 2018, 20:22
Сообщение #4


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 2 207
Регистрация: 21-10-04
Из: Balakhna
Пользователь №: 937



Цитата(Acvarif @ Apr 20 2018, 23:00) *
http://www.iject.org/vol73/10-shachi-p.pdf Digital Loop Filter (FIR filter)
Это реально работающий проект на ПЛИС.


Это реальный ужас.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Stanislav
сообщение Apr 21 2018, 02:02
Сообщение #5


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 4 264
Регистрация: 13-05-05
Из: Москва
Пользователь №: 4 987



Цитата(petrov @ Apr 20 2018, 21:55) *
Это не так.
Почему?
Я применял КИХ-фильтр в петле, чтоб не морочиться с устойчивостью/переполнением.
Другое дело, что БИХ вычислительно эффективнее, если позволяет "железо", но это понятно и так.


--------------------
Там, где начинается свобода слова, заканчивается свобода мысли.©
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Acvarif
сообщение Apr 21 2018, 04:50
Сообщение #6


Знающий
****

Группа: Участник
Сообщений: 998
Регистрация: 27-08-08
Пользователь №: 39 850



Цитата(Stanislav @ Apr 21 2018, 05:02) *
Почему?
Я применял КИХ-фильтр в петле, чтоб не морочиться с устойчивостью/переполнением.
Другое дело, что БИХ вычислительно эффективнее, если позволяет "железо", но это понятно и так.

В чем отличие в петле КИХ от БИХ? Только эффективностью?
Или БИХ это и есть так называемое пропорционально интегрирующее звено в петле типа это, которое склонно к переполнению.
Код
%Define Loop Filter parameters(Sets damping)
kp=0.15; %Proportional constant
ki=0.1; %Integrator constant
%PLL implementation
for n=2:length(Signal)
vco(n)=conj(exp(j*(2*pi*n*f/fs+phi_hat(n-1))));%Compute VCO
phd_output(n)=imag(Signal(n)*vco(n));%Complex multiply VCO x Signal input
e(n)=e(n-1)+(kp+ki)*phd_output(n)-ki*phd_output(n-1);%Filter integrator
phi_hat(n)=phi_hat(n-1)+e(n);%Update VCO
end;


Сообщение отредактировал Acvarif - Apr 21 2018, 05:00
Go to the top of the page
 
+Quote Post
petrov
сообщение Apr 21 2018, 09:44
Сообщение #7


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 2 207
Регистрация: 21-10-04
Из: Balakhna
Пользователь №: 937



Потому что ФАПЧ это не просто какие-то КИХ и БИХ, а вполне определённая штука с разработанной теорией, которая работает наилучшим образом, в которой важно именно количество интеграторов в петле, которая сама по себе фильтрует очень хорошо, характеристики которой в принципе практически невозможно улучшить никакими КИХ фильтрами. Инженер может многого не знать, но должен интуитивно определять, что нужно взять и изучить, а не изобретать кривой убогий велосипед, который он делал.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
thermit
сообщение Apr 21 2018, 14:27
Сообщение #8


Знающий
****

Группа: Участник
Сообщений: 770
Регистрация: 3-08-09
Пользователь №: 51 730



Тема периодически всплывает.

Сообщение отредактировал thermit - Apr 21 2018, 14:27
Прикрепленные файлы
Прикрепленный файл  pll.pdf ( 372.33 килобайт ) Кол-во скачиваний: 141
 
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Acvarif
сообщение Apr 21 2018, 15:19
Сообщение #9


Знающий
****

Группа: Участник
Сообщений: 998
Регистрация: 27-08-08
Пользователь №: 39 850



Цитата(thermit @ Apr 21 2018, 17:27) *
Тема периодически всплывает.

Спасибо. Полезный документ.
Стало совсем все плохо, поскольку я еще долго не смогу понять почему у меня ФАПЧ с петлевым КИХ таки работает.
Несущая 36 000 Гц. ФАПЧ устойчиво работает в полосе +- 60 Гц. Если больше все разваливается.
Какую максимальную полосу захвата для этой несущей может обеспечить ФАПЧ сделанная по всем правилам?


Сообщение отредактировал Acvarif - Apr 21 2018, 15:56
Go to the top of the page
 
+Quote Post
thermit
сообщение Apr 21 2018, 16:56
Сообщение #10


Знающий
****

Группа: Участник
Сообщений: 770
Регистрация: 3-08-09
Пользователь №: 51 730



Цитата(Acvarif @ Apr 21 2018, 18:19) *
Спасибо. Полезный документ.
Стало совсем все плохо, поскольку я еще долго не смогу понять почему у меня ФАПЧ с петлевым КИХ таки работает.
Несущая 36 000 Гц. ФАПЧ устойчиво работает в полосе +- 60 Гц. Если больше все разваливается.
Какую максимальную полосу захвата для этой несущей может обеспечить ФАПЧ сделанная по всем правилам?



У вас маленькая расстройка. В этой связи и смещение маленькое. Вы его не замечаете на фоне шумов.
Полоса захвата ограничена, теоретически, +- половиной частоты дискретизации.
У вас модель в руках. Попробуйте.

зы
в случае ких, есть немеряная проблема обеспечения устойчивости цепи. У ких ведь порядок большой. И все это выливается в полюсы цепи. Классический расчет ких тут вообще не в тему.
Полная 5-я точка.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Stanislav
сообщение Apr 23 2018, 22:52
Сообщение #11


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 4 264
Регистрация: 13-05-05
Из: Москва
Пользователь №: 4 987



Цитата(Acvarif @ Apr 21 2018, 07:50) *
В чем отличие в петле КИХ от БИХ? Только эффективностью?

Нет.
Это структуры с несколько разными свойствами. И применимость их зависит от задачи, и ресурсов для её исполнения.
Вкратце.
Преимущества, для систем автоматического регулирования (в частности, ФАПЧ).
КИХ - устойчивость, применимость в системах малой разрядности (вплоть до 8-битных, хоть это уже архаизм). Произвольность формы ИХ. Возможность минимизации длительности переходного процесса. Более высокая, чем у БИХ, устойчивость в петле ФАП.
БИХ - возможность зануления матожиданий ошибок и их производных. Малый объём математических действий.

Недостатки.
КИХ - сравнительно длинный буфер памяти процесса, большой объём арифметических действий. Невозможность полной компенсации ошибок (фазы).
БИХ- требуется высокая (на несколько порядков выше, чем у КИХ) точность вычислений. Бесконечное время переходного процесса. Ограниченные возможности для создания ИХ произвольной формы. Худшая, чем у КИХ, устойчивость в петле ФАП.

Прежде, чем создавать систему ФАПЧ, следует задаться её параметрами.


----------------------------------------------------

Цитата(petrov @ Apr 21 2018, 12:44) *
Потому что ФАПЧ это не просто какие-то КИХ и БИХ,..
Вот и я про то же.
Посему, не следует с ходу отметать ту, или иную, её реализацию.

Цитата(petrov @ Apr 21 2018, 12:44) *
...а вполне определённая штука с разработанной теорией, которая работает наилучшим образом,..
Дык, теория должна работать на результат, а не результат - на теорию. wink.gif
А требования могут быть разными.

Цитата(petrov @ Apr 21 2018, 12:44) *
...в которой важно именно количество интеграторов в петле, которая сама по себе фильтрует очень хорошо, характеристики которой в принципе практически невозможно улучшить никакими КИХ фильтрами.
Простите, разве теория что-то говорит о необходимости интеграторов в петле?
Мне казалось, что теория допускает как их присутствие, так и полное отсутствие.

Цитата(petrov @ Apr 21 2018, 12:44) *
...Инженер может многого не знать, но должен интуитивно определять, что нужно взять и изучить, а не изобретать кривой убогий велосипед, который он делал.
Ну, раз так, то без обид.
Инженер должен чётко понимать задачу, и находить её решения, вместо того, чтоб тупо ездить на велосипеде, созданном ещё во времена ламповой техники.


--------------------------------------

Цитата(Acvarif @ Apr 21 2018, 18:19) *
Спасибо. Полезный документ.
Стало совсем все плохо, поскольку я еще долго не смогу понять почему у меня ФАПЧ с петлевым КИХ таки работает.
Интереснее будет вопрос: почему она не должна работать? sm.gif
(Небольшой секрет: для петли АР больше подходят т.н. "минимально-фазовые" КИХ-фильтры, обладающие меньшей групповой задержкой, чем "симметричные". В Матлабе есть средства для их расчёта.)

Цитата(Acvarif @ Apr 21 2018, 18:19) *
Несущая 36 000 Гц. ФАПЧ устойчиво работает в полосе +- 60 Гц. Если больше все разваливается.
Какую максимальную полосу захвата для этой несущей может обеспечить ФАПЧ сделанная по всем правилам?
Что значит "разваливается"?

Да, определитесь с понятиями "полоса захвата" и "полоса слежения". Это существенно разные вещи.
И постарайтесь описать сигнал.


--------------------
Там, где начинается свобода слова, заканчивается свобода мысли.©
Go to the top of the page
 
+Quote Post
petrov
сообщение Apr 24 2018, 10:34
Сообщение #12


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 2 207
Регистрация: 21-10-04
Из: Balakhna
Пользователь №: 937



Цитата(Stanislav @ Apr 24 2018, 01:52) *
Простите, разве теория что-то говорит о необходимости интеграторов в петле?
Мне казалось, что теория допускает как их присутствие, так и полное отсутствие.


Действительно казалось, не допускает.


Цитата(Stanislav @ Apr 24 2018, 01:52) *
вместо того, чтоб тупо ездить на велосипеде, созданном ещё во времена ламповой техники.


Время не влияет, в том-то и беда, что даже тупо ездить ещё не научились.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Fat Robot
сообщение Apr 24 2018, 18:59
Сообщение #13


ʕʘ̅͜ʘ̅ʔ
****

Группа: Свой
Сообщений: 996
Регистрация: 3-05-05
Пользователь №: 4 691



У фапч без интегрирующих звеньев в петлевом фильтре всегда будет остаточная ошибка. Это легко проверяется как теоретическими выкладками, так и моделированием. Если по каким-то причинам нужна петля с такими странными свойствами, то нет никакого смысла ставить КИХ в качестве ПФ. Достаточно уменьшить усиление в петле: просто умножать сигнал ошибки на коэффициент. КИХ в качестве ПФ будет дополнительно вносить задержку в цепь регулирования, тем самым уменьшать полосу петли, практически ничего не давая взамен.

Для расчета ПФ цифровой фапч порекомендую книгу:

Справочник. – М.И. Жодзишский, Р.Б. Мазепа, Е.П. Овсянников и др. / Под редакцией М.И. Жодзишского. – М.: Радио и связь, 1990. – 208 с. – ISBN 5-256-00671-1

Там довольно подробно рассказано, как рассчитывать, как проверять и какие характеристики снимать. Один раз потренируетесь, и больше вопросов возникать не будет.

Успехов.

UPD1: По ссылке в первом же посте все посчитанно и нарисовано.
UPD2: "Реально работающие проекты на ПЛИС", как и другие реально работающие проекты с КИХ на месте ПФ без каких-либо характеристик - это кустарный уровень, конечно.
UPD3: Thermit все здраво распедалил в своей расчетно-пояснительной записке.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
blackfin
сообщение Apr 24 2018, 19:35
Сообщение #14


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 2 970
Регистрация: 18-04-05
Пользователь №: 4 261



Цитата(thermit @ Apr 21 2018, 17:27) *
Тема периодически всплывает.

Это точно..
Цитата(fontp @ Apr 28 2008, 13:40) *
Ну разные есть. С обратной связью (feedback) и без (feedforward). C обратной связью - это ФАПЧ.

Go to the top of the page
 
+Quote Post
thermit
сообщение Apr 24 2018, 21:20
Сообщение #15


Знающий
****

Группа: Участник
Сообщений: 770
Регистрация: 3-08-09
Пользователь №: 51 730



Цитата(Fat Robot @ Apr 24 2018, 21:59) *
Для расчета ПФ цифровой фапч порекомендую книгу:

Справочник. – М.И. Жодзишский, Р.Б. Мазепа, Е.П. Овсянников и др. / Под редакцией М.И. Жодзишского. – М.: Радио и связь, 1990. – 208 с. – ISBN 5-256-00671-1


Не. Это одна из великого множества книг, от которых нужно держаться как можно дальше. Особенно неокрепшим инженерным умам.
Плохая книшка. Фу.
Go to the top of the page
 
+Quote Post

5 страниц V   1 2 3 > » 
Reply to this topicStart new topic
6 чел. читают эту тему (гостей: 6, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0

 


RSS Текстовая версия Сейчас: 16th July 2018 - 12:22
Рейтинг@Mail.ru


Страница сгенерированна за 0.01113 секунд с 7
ELECTRONIX ©2004-2016