Проектируем цифровой фильтр для ЦАП

[Эзотехник]

Подскажите структуру идеального фильтра и его желаемые характеристики, например для частоты 4х44 кГц. Если в наличии значительная вычислительная мощность и объём памяти.
Нужна именно теория, поскольку "синицы в руках" уже имеются и подробно рассмотрены в других ветках (микросхемы NPC и BB).
Кстати фирма Wadia в своих изделиях применяла мотороловские процессоры на шестислойных платах, а не готовые фильтры.

[Инквизитор]

А что за проц то? Простого TMS320F2808 за глаза должно хватить, или даже STR912, хотя последний хуже подходит для задач ЦОС. Самое главное у обоих есть ФЛЕШКА на борту. Соответственно защита проги от сливания. Можно сделать загрузку коэффициентов по последовательному порту и играться с ними до упаду

[aal]

тема заглохла, но мне кажется её стоит вытянуть. Мало ли что изменилось за пару лет....

[SergVKS]

По теме.
Лучшими объективными параметрами обладают полифазные fir фильтры, но для реализации нужны приличные вычислительные ресурсы, порядка 350 mac*ов на один входящий семпл. Но чисто субъективно лично мне понравились квазилинейные iir фильтры, но тут тоже есть тонкости - желательно использовать арифметику с большой разрядностью, чтобы не было возбуда.

[aal]

Вы бы ещё сказали чем и как считали....

[SergVKS]

MATLAB R2009a

[Electrovoicer]

По теме.
Лучшими объективными параметрами обладают полифазные fir фильтры, но для реализации нужны приличные вычислительные ресурсы, порядка 350 mac*ов на один входящий семпл. Но чисто субъективно лично мне понравились квазилинейные iir фильтры, но тут тоже есть тонкости - желательно использовать арифметику с большой разрядностью, чтобы не было возбуда.

1. полифазные fir ничем не отличаются от просто fir, кроме того, что их внутренняя структура оптимизирована и требует меньшее количество вычислений, чем обычный fir при сходной ачх/фчх.
2. почему именно 350?
3. отсутствие возбуда решается на стадии проектирования фильтра при расчете его коэффициентов

[pokos]

3. отсутствие возбуда решается на стадии проектирования фильтра при расчете его коэффициентов

Этого недостаточно. Возбуд запросто получается при округлении в вычислениях.

[Electrovoicer]

Этого недостаточно. Возбуд запросто получается при округлении в вычислениях.

это тоже моделируется в матлабе

[scarp]

tomtit, Интересный результат. Форма и риппл амплитуда в полосе пропускания почти в точности совпадает с SM5842. И в stopband те же -115dB.
Но в SM5842 169+27+17 точек супротив 85+27+9 в Вашем варианте. Интересно, зачем в NCP(да и в других) так делали, если можно проще? Наверно есть какие-то еще нюансы.
Не прикидывали физическую реализацию своего фильтра?

[corvin]

Извиняюсь за неточность у, меня реально 169+29+17 как и у косоглазых, что вырождается в 42*2+7*2+4*2 из за полуполосности. Если добавить еще по одному коеффициенту то все улетает за -120дб в полосе задержания. Но при том же количестве коефф. мой фильтр чуть-чуть хуже. Но ничего, докуем и перекуем.
Никакой ортимизацией еще не занимался. У меня уже готова цифровая АПЧ 3-го порядка с полосой 0.01Гц и цифровой же СПДИФ приемник. Все будет работать от одного клока (VXCO) синхронно. Все вместе - примерно 200K Xilinx.

А исходники в массы, было б интересно побаловаться.Еще интересней в проект добавить СПДИФ на передачу для тактирования звуковухи типа EMU1212M PCI или ESI Juli@.Тем более что XC2S200 можно купить за теже 50$, что и sm5847/sm5842, а то и вообще за 30$. А на счет помех,... тем, кто поставил в качестве регистра пересинхронизации 74ABT574 не советую даже задумываться о помехах от плис.

[And$er]

А на счет помех,... тем, кто поставил в качестве регистра пересинхронизации 74ABT574 не советую даже задумываться о помехах от плис.

Чем подкрепите данное утверждение?

[corvin]

Чем подкрепите данное утверждение?

В моей, видимо не особо удачной конструкции, именно она наводится на щуп осциллографа. После внимательного просмотра datasheeta на нее я понял почему.

[And$er]

В моей, видимо не особо удачной конструкции, именно она наводится на щуп осциллографа. После внимательного просмотра datasheeta на нее я понял почему.

Может быть не она, а линии мастерклока к ноге регистра и развязке свистят. Не даром же у Lynx-а в ЦАП-е 7v3 она выполнена квазиволноводной структурой.
А что в даташите вас так озадачило?

[Electrovoicer]

она выполнена квазиволноводной структурой.

вообще говоря, данный термин нельзя назвать удачным по отношению к согласованной электрической линии передачи. то, что уважаемый Lynx назвал красивым словом "квазиволноводная структура", является, в сущности, линией передачи с нормированным импедансом. а этот красивый термин используется больше в оптике и квантовой механике

по существу: ABT весьма шустрая и шумная серия, не с самым низким аддитивным джиттером. серии AHC и ACT являются наиболее привлекательными по соотношению джиттер/собственный шум/быстродействие/потребление

[corvin]

Может быть не она, а линии мастерклока к ноге регистра и развязке свистят. Не даром же у Lynx-а в ЦАП-е 7v3 она выполнена квазиволноводной структурой.
А что в даташите вас так озадачило?

ICCL=30мА, ICCH=250мкА. Я заменил на 74AC574 - стало лучше, но на выходе I/U все равно видны помехи от переключения логики. Как убрать не знаю. Джиттер лучше 50пс не получался при 74ABT574, а теперь померить нечем - щуп сожгли. Что такое волноводные структуры надо конечно разобраться, но это не главное.

[Electrovoicer]

ICCL=30мА, ICCH=250мкА. Я заменил на 74AC574 - стало лучше, но на выходе I/U все равно видны помехи от переключения логики. Как убрать не знаю. Джиттер лучше 50пс не получался при 74ABT574, а теперь померить нечем - щуп сожгли. Что такое волноводные структуры надо конечно разобраться, но это не главное.

каким прибором и по какой методике, если не секрет, измеряете джиттер 50пс?

[corvin]

каким прибором и по какой методике, если не секрет, измеряете джиттер 50пс?

Не секрет. Есть на работе осциллограф, собственно им и мерил. Но не разбирался особо. Всего там было 3 вида этого джиттера. То, что было на кварце моего цап 50пс, от встроенного в осцил генератора было 10пс( по второму параметру все было в несколько раз хуже, по 3-му в 10 раз хуже). Показания зависили от развертки. Последний параметр скорей пиковый, а учитывая что щуп к плате не припаять..., там всего 2 короткие иголки...

[nazar]

tomtit, +10, только для 88,2 и выше фильтр пологим(монотонным) делать надо

У меня уже готова цифровая АПЧ 3-го порядка с полосой 0.01Гц и цифровой же СПДИФ приемник.

этож фифо не маленький надо или полосу адаптивную

[nazar]

Привет Назар.

По моим расчетам ничего особенного не потребуется.
Прилагаю ознакомиться с симуляцией PLL на Микрокапе.
На верхнем графика показана вход - ступенька 200ппм - красная. Отклик VXCO - черная.
На нижнем графике - Vout DAC (синий), положение указателя FIFO - красная. Полная шкала +-2.5вольт соответствует всего лишь +- 128 сэмплам !! Мы видим что FIFO даже не переполнилось несмотря на зашкал управляющего напряжения для VXCO. Адаптивность улучшает картину всего лишь на 30%-50% зато появляются всякие волнистости преходной характеристики.

P.S. Неопытный инженер еще не знает, что именно он не знает. (Это я про себя )

Привет! (только как звать не знаю()
схему симуляции можно дабы без неоднозначностей
+-128семплов не так уж и мало, 8кбайт все таки.

Проект классный у тебя, 5 баллов

Добавлено через 4 минуты
И округление до 16-24розрядов как делать будете?

[Electrovoicer]

хорошая проработка, да и структура в этом случае универсальная - многое можно будет поправить, не трогая "железо". но вот единственный момент - у FPGA весьма большой джиттер. и у pll собственный в виду особенностей фильтров, и аддитивный у IO... порядка 200-500пс . это слишком много для хорошей системы. и не перетактируешь внешней защелкой.
все-таки надо VCXO внешний. вроде того, что приложен. а уже все остальное пихать в ПЛИС