बहुत कम आवृत्ति फिल्टर


13

मेरे पास एक डाटा अधिग्रहण बोर्ड (ए / डी + डिजिटल सिग्नल प्रोसेसर) है और मैं जांचना चाहता हूं कि क्या डिजिटल हाई-पास फिल्टर (डीएसपी में लागू) बेहद कम कट-ऑफ आवृत्ति (0.05 हर्ट्ज) पर वास्तव में काम कर रहा है।

यदि यह एक आवृत्ति थी, तो मैं एक सिग्नल जनरेटर के साथ उत्पन्न कर सकता था जिसे जांचना आसान होगा, लेकिन 0.05 हर्ट्ज बहुत कम है और मैं इसे उत्पन्न नहीं कर सकता। इंजीनियर इस तरह के फिल्टर की जांच कैसे करते हैं?


3
मेरा दिमाग इस सवाल से उड़ गया है और इसका जवाब है! मैंने इस आवृत्ति के निम्न को कभी भी फ़िल्टर करने पर विचार नहीं किया है :)
बिट्समैक

6
@bitmack मैंने एक इलेक्ट्रोगैस्ट्रोग्रफी (ईजीजी) उपकरण में 50 मिली-हाई हाई-पास देखा है।
निक अलेक्सीव

कुछ सिग्नल जनरेटर में मेगाहर्ट्ज बटन और मेगाहर्ट्ज बटन दोनों हैं।
आंद्रेजाको

क्या आप डीएसपी में डिजिटल रूप में परीक्षण संकेत दे सकते हैं? डिजिटल रूप में किसी भी आवृत्ति को उत्पन्न करना आसान है। --- दोष यह है कि आप बोर्ड के एनालॉग और ए / डी भाग का परीक्षण नहीं करेंगे।
पबोक

1
@bitmack इसका मतलब है कि चीजों को बसने से पहले आपको काफी समय तक इंतजार करना होगा और "स्वीपिंग" बहुत धीमी (घंटे और घंटे) होनी चाहिए, लेकिन वास्तविक वास्तविक समय के प्रदर्शन का परीक्षण करने से पहले यह अच्छा है कि भरोसा करने से पहले कम से कम एक बार काम करें। धीमा हो गया (परीक्षण के बाद इसका विस्तार हुआ)। अलियासिंग जैसी चीजें उनके सिर को पीछे कर सकती हैं।
स्पेरो पफैनी

जवाबों:


18

मुझे लगता है कि यह कई कारकों पर निर्भर करता है, दूसरों के बीच फिल्टर का क्रम है, लेकिन आपके पास कुछ संभावनाएं हैं:

  1. एक संकेत जनरेटर खोजें जो वहां मिलता है। ये आजकल सस्ती हैं।
  2. गणित पर भरोसा करो। यह एक डिजिटल फिल्टर है और इस तरह यह नमूना दर के साथ बढ़ता है। यदि आप परिमाण के दो आदेशों द्वारा नमूना दर बढ़ा सकते हैं तो आपके पास 5 हर्ट्ज कटऑफ के साथ एक फिल्टर होगा, जिसे मापना बहुत आसान है। इसी तरह, अगर सीमित कारक एडीसी बन जाता है तो आप इसे फिल्टर से अलग कर सकते हैं और कुछ कृत्रिम डिजिटल डेटा में फीड कर सकते हैं।
  3. एक चरण प्रतिक्रिया का उपयोग करें (कई ब्रॉडबैंड सिग्नल क्या करेंगे)। अपने इच्छित फ़िल्टर के चरण प्रतिक्रिया की गणना करें और परिणाम के साथ तुलना करें। या, वैकल्पिक रूप से, चरण प्रतिक्रिया के एफएफटी के माध्यम से आवृत्ति प्रतिक्रिया की गणना करें।

हम अपने कुछ टेस्ट सेटअपों में वैकल्पिक 3 की भिन्नता का उपयोग करते हैं, इसलिए नहीं कि हम आवश्यक धीमी तरंगों को उत्पन्न नहीं कर सकते हैं, बल्कि इसलिए कि हमारे एनालॉग फ़िल्टर का <0.01Hz कटऑफ बहुत लंबा हो जाएगा, यदि हम एक रफ फ्रीक्वेंसी स्वीप की कोशिश करें। । इसने परीक्षण समय को एक घंटे से अधिक मात्र मिनट तक कम कर दिया।


10

मैं अपने एगिलेंट फ़ंक्शन जनरेटर का उपयोग करूंगा, जो कि 1 _मुह हज़ तक जाता है , एक बहुत ही अचूक (और अप्रचलित) मॉडल 33522 ए। मेरा रिगोल DG4102, मुझे लगता है, इसी तरह 1 हर्ट्ज रिज़ॉल्यूशन और लागत कम है।μμ

दुर्भाग्य से, आप सस्ते DDS (जैसे। AD9850) मॉड्यूल के साथ उस कम को प्राप्त नहीं कर सकते क्योंकि ट्यूनिंग शब्द केवल 32 बिट्स है और घड़ी आमतौर पर 125MHz है, इसलिए यह 0.03Hz रिज़ॉल्यूशन है। मुझे लगता है कि यह आपको कुछ डेटा अंक (0.0291 / 0.0582 / 0.0873 हर्ट्ज) देगा

आप इसे एक चरण में भी खिला सकते हैं और समय डोमेन प्रतिक्रिया को देख सकते हैं।


2
यदि आपका DDS मॉड्यूल एक बाहरी घड़ी संकेत ले सकता है, तो बस इसे अंडरक्लॉक करें! एक DDS वास्तव में दिल से एक बहुत ही फैंसी डिवाइड-बाय-एन है ....
थ्रीपेज़ेल

1
@ThreePhaseEel आप ऐसा कर सकते हैं, लेकिन यह सामान्य रूप से बहुत अच्छा आउटपुट नहीं होगा जब तक कि आप आउटपुट कम पास फिल्टर को फिर से डिज़ाइन नहीं करते हैं, जो आमतौर पर 5-पोल एलसी अण्डाकार फिल्टर की तरह होता है। ओपी के मामले में, चूंकि अधिकतम आवृत्ति इतनी कम है, इसलिए वह आउटपुट में शायद 1Hz कम पास आरसी फिल्टर जोड़ सकता है और एक अच्छा संकेत प्राप्त कर सकता है।
स्पेरो पेफेनी

सहमत हैं कि आपको एक पोस्टफ़िल्टर की आवश्यकता होगी - AD9850s में 1MHz btw की एक न्यूनतम घड़ी है, जो थोड़ा सीमित है, लेकिन फिर भी ओपी चाहता है कि परिणाम प्राप्त करने के लिए पर्याप्त पर्याप्त है
थ्रीपेज़ेल

@ThreePhaseEel ज़रूर, यहां तक ​​कि 8 या 10 मेगाहर्ट्ज का रिज़ॉल्यूशन 0.002 या 0.0024Hz होगा।
स्पेरो पेफेनी

6

विकल्प 1: पीसी पर टेस्ट करें।

यदि आपका डीएसपी कोड सी में लिखा है, तो आप जीसीसी या विजुअल स्टूडियो में एक परीक्षण हार्नेस स्थापित कर सकते हैं। आप अपने डीएसपी कोड के लिए नमूना दर जानते हैं, इसलिए एक परीक्षण इनपुट सीएसवी फ़ाइल उत्पन्न करने के लिए एक्सेल का उपयोग करें, और अपने परीक्षण हार्नेस को एक सीएसवी फ़ाइल आउटपुट डंप करें जिसे आप जांच सकते हैं।

विकल्प 2: एक पीसी इंटरफ़ेस के साथ डीएसपी पर परीक्षण करें।

यदि आपका डीएसपी कोड डीएसपी पर चलना है, तो आप अभी भी इसका परीक्षण करने के लिए पीसी का उपयोग कर सकते हैं। डीएसपी पर एक परीक्षण हार्नेस स्थापित करें जो पीसी से एक मान प्राप्त करता है, डीएसपी फ़िल्टर का एक चरण चलाता है, और फिर उस चरण के लिए फ़िल्टर आउटपुट को वापस पीसी पर (यूएसबी, आरएस -232 या टीसीपी / आईपी का उपयोग करके) के आधार पर रिपोर्ट करता है आप डीएसपी से कैसे जुड़ रहे हैं)। आपको उन मूल्यों को भेजने और प्राप्त करने के लिए एक पीसी-साइड टेस्ट हार्नेस की आवश्यकता होगी। फिर, आप पीसी पर एक परीक्षण इनपुट सीएसवी फ़ाइल सेट कर सकते हैं, फ़िल्टर कोड के लिए लगातार नमूने पास कर सकते हैं और एक सीएसवी फ़ाइल आउटपुट डंप कर सकते हैं जिसे आप जांच सकते हैं।

दोंनो के लिए...

यदि आप 0.05 हर्ट्ज पर फ़िल्टर कर रहे हैं, तो संभावना है कि आपकी नमूना दर काफी धीमी हो जाएगी। एक परीक्षण दोहन का उपयोग करने से आप वास्तविक समय की तुलना में इन परीक्षणों को तेजी से चला सकते हैं, जिससे आपकी परीक्षण प्रक्रिया और अधिक कुशल हो जाएगी।


5

यदि आपके पास अपने डीएसपी सिस्टम में डी / ए कनवर्टर है, तो आप सॉफ्टवेयर में इस बेहद कम आवृत्ति सिग्नल को अपने ए / डी इनपुट पर वापस फीड कर सकते हैं। वैकल्पिक रूप से आप सिग्नल उत्पन्न करने के लिए D / A कार्ड या USB एडाप्टर का उपयोग कर सकते हैं। इस तरह के उपकरणों का एक उदाहरण लैबबैक होगा, लेकिन वहाँ अलग-अलग मूल्य / कैपबिलिटीज़ के साथ कई और भी हैं। एक और संभावना है कि रास्पबेरी पाई या Arduino जैसे एक सस्ते माइक्रो नियंत्रक + डीएसी का उपयोग किया जाएगा


2

यदि यह एक आवृत्ति थी, तो मैं एक सिग्नल जनरेटर के साथ उत्पन्न कर सकता था जिसे जांचना आसान होगा, लेकिन 0.05 हर्ट्ज बहुत कम है और मैं इसे उत्पन्न नहीं कर सकता। इंजीनियर इस तरह के फिल्टर की जांच कैसे करते हैं?

फ़िल्टर प्रतिक्रिया के लिए जाँच करने के लिए तीन अच्छे तरीके हैं, एक है डाइरेक्ट डेल्टा फ़ंक्शन (एक आवेग फ़ंक्शन या शॉर्ट पल्स), दूसरा एक चरण इनपुट है, और अंतिम एक आवृत्ति स्वीप है।

जिन साधनों के साथ मैं प्रयोग करता हूं, वे हफ्तों से लेकर महीनों तक रह सकते हैं, हमारी कुछ शारीरिक प्रणालियों की दिनों की सीमा में प्रतिक्रिया है। इन सिस्टम \ फ़िल्टर की जांच करने का सबसे अच्छा तरीका एक चरण इनपुट का उपयोग करना है, फिर समय स्थिर मापें। यदि आपको वोल्टेज इनपुट के लिए समय निरंतर याद है:

V(t)=V0(1et/τ)

जहाँτ=RC

यहाँ छवि विवरण दर्ज करें
स्रोत: http://mit6002.blogspot.com/2011/05/1011-parallel-rc-circuit-step-info.html

(तस्वीर में एक समानांतर रोकनेवाला के साथ एक वर्तमान स्रोत है जो एक श्रृंखला रोकनेवाला के साथ वोल्टेज स्रोत के बराबर है)


0

आप संभवत: एक पोटेंशियोमीटर और एक कलाई घड़ी का उपयोग करके हाथ से आसानी से 50 मेगाहर्ट्ज का संकेत उत्पन्न कर सकते हैं।

वैकल्पिक रूप से, अपने फ़िल्टर की अपेक्षित चरण प्रतिक्रिया की गणना करें । एक स्विच फ्लिप करके अपने हार्डवेयर को एक चरण इनपुट दें । एक या दो मिनट में आउटपुट प्लॉट करें (यदि आपका आस्टसीलस्कप टाइमबेस उस धीरे-धीरे नहीं जाएगा, तो एक मल्टीमीटर को वीडियोटेप करें और हर सेकंड रीडिंग ट्रांसफर करें)। आपके द्वारा भविष्यवाणी की गई मापी गई प्रतिक्रिया की तुलना करें। यदि वे मेल खाते हैं (लगभग पर्याप्त, एडीसी / डीएसी / समय की अशुद्धि के लिए लेखांकन) तो आपका फ़िल्टर डिज़ाइन के अनुसार काम कर रहा है।

हमारी साइट का प्रयोग करके, आप स्वीकार करते हैं कि आपने हमारी Cookie Policy और निजता नीति को पढ़ और समझा लिया है।
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.