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데이터 수집 보드 (A / D + Digital Signal Processor)가 있는데 매우 낮은 차단 주파수 (0.05Hz)에서 디지털 고역 통과 필터 (DSP로 구현)가 실제로 작동하는지 확인하고 싶습니다.

이것이 신호 발생기로 생성 할 수있는 주파수라면 쉽게 확인할 수 있지만 0.05Hz가 너무 낮아서 생성 할 수 없습니다. 엔지니어는 이러한 종류의 필터를 어떻게 확인합니까?

digital-filter

— doubleE
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내 질문은이 질문에 의해 날려 버렸다. 나는 주파수 :)이 낮은 필터링 간주 적이 없다

— bitsmack

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@bitsmack EEG (electrogastrography) 기기에서 50 밀리 Hz 고역 통과를 보았습니다.

— Nick Alexeev

일부 신호 발생기에는 MHz 버튼과 mHz 버튼이 모두 있습니다.

— AndrejaKo

테스트 신호를 디지털 형태로 DSP에 공급할 수 있습니까? 디지털 형식으로 모든 주파수를 쉽게 생성 할 수 있습니다. --- 단점은 보드의 아날로그 및 A / D 부분을 테스트하지 않는다는 것입니다.

— pabouk

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@bitsmack 일이 끝나기 전에 오랜 시간을 기다려야하고 "스위핑"이 매우 느려 야하지만 (시간과 시간) 실제로 작동하기 전에 실제 실시간 성능을 적어도 한 번 테스트하는 것이 좋습니다. 속도가 느려졌습니다 (테스트 후 속도가 빨라졌습니다). 앨리어싱 (aliasing)과 같은 것들이 고개를들 수있다

— Spehro Pefhany

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필터의 순서에 따라 여러 가지 요인에 따라 달라 지지만 몇 가지 가능성이 있습니다.

도착하는 신호 발생기를 찾으십시오. 요즘에는 다소 저렴합니다.
수학을 믿어 라. 이것은 디지털 필터이며 샘플링 속도에 따라 확장됩니다. 샘플링 속도를 2 배 증가시킬 수 있다면 5Hz 컷오프를 가진 필터가있어 훨씬 쉽게 측정 할 수 있습니다. 마찬가지로, 제한 계수가 ADC가되면 필터에서 분리하여 일부 인공 디지털 데이터를 공급할 수 있습니다.
스텝 응답을 사용하십시오 (많은 광대역 신호가 수행합니다). 원하는 필터의 단계 응답을 계산하고 결과와 비교하십시오. 또는 대안 적으로, 단계 응답의 FFT에 의해 주파수 응답을 계산한다.

우리는 일부 테스트 설정에서 대안 3의 변형을 사용합니다. 필요한 느린 파형을 생성 할 수 없기 때문이 아니라 거친 주파수 스위프를 시도해도 아날로그 필터의 <0.01Hz 컷오프가 특성화하는 데 너무 오래 걸리기 때문입니다. . 이로 인해 테스트 시간이 1 시간 이상에서 단 몇 분으로 단축되었습니다.

— 에드가 브라운
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나는 1로 내려 간다 내 애질런트 함수 발생기, 사용하는 것이 $\mu$ Hz에서, 상당히 흥미를 끌지 (및 폐기) 모델 33522A를. 내 RIGOL DG4102, 나는 유사 하나가 생각 $\mu$ Hz의 해상도와 비용이 덜합니다.

불행하게도, 튜닝 워드는 32 비트이고 클럭은 일반적으로 125MHz이므로 0.03Hz 분해능이기 때문에 저렴한 DDS (예 : AD9850) 모듈을 사용하면 그 값을 낮출 수 없습니다. 나는 그것이 당신에게 몇 가지 데이터 포인트를 줄 것이라고 생각합니다 (0.0291 / 0.0582 / 0.0873 Hz)

또한 단계를 제공하고 시간 도메인 응답을 볼 수 있습니다.

— 페페 페니
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DDS 모듈이 외부 클럭 신호를 수신 할 수 있으면 간단히 클럭을 낮추십시오! DDS는 정말 마음에 N으로 나누어지는 아주 멋진 분입니다 ....

— ThreePhaseEel

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@ThreePhaseEel 그렇게 할 수 있지만 일반적으로 5 극 LC 타원형 필터와 같은 출력 저역 통과 필터를 재 설계하지 않는 한 일반적으로 매우 좋은 출력은 아닙니다. OP의 경우, 최대 주파수가 너무 낮기 때문에 아마도 1Hz 저역 통과 RC 필터를 출력에 추가하고 좋은 신호를 얻을 수 있습니다.

— Spehro Pefhany 님이

당신이 포스트 필터를 필요 거라고 합의 - AD9850s은 여전히 최소 조금 제한이다 BTW는 1MHz의 시계지만, 영업 이익은 원하는 결과를 얻기 위해 많은만큼이

— ThreePhaseEel

@ThreePhaseEel 물론 8MHz 또는 10MHz에서도 0.002 또는 0.0024Hz의 해상도를 얻을 수 있습니다.

— Spehro Pefhany

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옵션 1 : PC에서 테스트하십시오.

DSP 코드가 C로 작성된 경우 GCC 또는 Visual Studio에서 테스트 하네스를 설정할 수 있습니다. DSP 코드의 샘플 속도를 알고 있으므로 Excel을 사용하여 테스트 입력 CSV 파일을 생성하고 테스트 하니스가 확인할 수있는 CSV 파일 출력을 덤프하도록하십시오.

옵션 2 : PC 인터페이스로 DSP를 테스트하십시오.

DSP 코드를 DSP에서 실행해야하는 경우에도 PC를 사용하여 테스트 할 수 있습니다. PC에서 값을 수신하고 DSP 필터의 한 단계를 실행 한 다음 해당 단계에 대한 필터 출력을 PC에 다시보고하는 DSP에 테스트 하네스를 설정합니다 (USB에 따라 USB, RS-232 또는 TCP / IP 사용) DSP에 연결하는 방법). 또한 이러한 값을 보내고 받으려면 PC 측 테스트 장치가 필요합니다. 다시, PC에서 테스트 입력 CSV 파일을 설정하고, 연속 샘플을 필터 코드로 전달하고, 확인할 수있는 CSV 파일 출력을 덤프 할 수 있습니다.

모두...

0.05Hz로 필터링하는 경우 샘플 속도도 상당히 느려질 수 있습니다. 테스트 하네스를 사용하면 이러한 테스트를 실시간보다 빠르게 실행하여 테스트 프로세스를보다 효율적으로 수행 할 수 있습니다.

— 그레이엄
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DSP 시스템에 D / A 변환기가있는 경우 소프트웨어에서이 매우 낮은 주파수 신호를 생성하여 A / D 입력으로 다시 공급할 수 있습니다. 또는 D / A 카드 또는 USB 어댑터를 사용하여 신호를 생성 할 수 있습니다. 이러한 장치의 한 예로 LabJack이 있지만 가격 / 용량이 다양합니다. 또 다른 가능성은 Raspberry Pi 또는 Arduino와 같은 저렴한 마이크로 컨트롤러 + DAC를 사용하는 것입니다

— MartinH
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이것이 신호 발생기로 생성 할 수있는 주파수라면 쉽게 확인할 수 있지만 0.05Hz가 너무 낮아서 생성 할 수 없습니다. 엔지니어는 이러한 종류의 필터를 어떻게 확인합니까?

필터 응답을 확인하는 세 가지 좋은 방법이 있습니다. 하나는 디락 델타 기능 (임펄스 기능 또는 짧은 펄스)이고 다른 하나는 단계 입력이며 마지막은 주파수 스윕입니다.

내가 사용하는 도구를 사용하면 몇 주에서 몇 달까지 실험을 수행 할 수 있으며 일부 물리적 시스템은 일 범위 내에서 반응을 보입니다. 이러한 시스템 \ 필터를 확인하는 가장 좋은 방법은 단계 입력을 사용한 다음 시간 상수를 측정하는 것입니다. 전압 입력의 시간 상수를 기억하는 경우 :

V (티) = V_{0} (1 - {이자형}^{- 티 / τ})

$V(t) = V_0 (1-e^{-t/\tau})$

$\tau=RC$

출처 : http://mit6002.blogspot.com/2011/05/1011-parallel-rc-circuit-step-input.html

(그림에는 직렬 저항이있는 전압원과 동등한 병렬 저항이있는 전류원이 있음)

— 전압 스파이크
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전위차계와 손목 시계를 사용하여 손으로 견딜 수있는 부드러운 50mHz 신호를 생성 할 수 있습니다.

또는 필터 의 예상 단계 응답 을 계산 하십시오 . 스위치를 뒤집어 하드웨어에 단계 입력 을 제공하십시오 . 1 분 정도 출력을 플롯하십시오 (오실로스코프 타임베이스가 느리게 진행되지 않으면 멀티 미터를 비디오 테이프로 녹화하고 매 초마다 판독 값을 기록하십시오). 측정 된 단계 응답을 예상 한 것과 비교하십시오. 그것들이 일치하면 (충분히 ADC / DAC / 타이밍 부정확성을 고려하면) 필터가 설계된대로 작동합니다.

— 페리 시온
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초 저주파 필터

옵션 1 : PC에서 테스트하십시오.

옵션 2 : PC 인터페이스로 DSP를 테스트하십시오.

모두...