ΣSigmaStudio English

Универсальный FIR-фильтр

Блок универсального FIR-фильтра позволяет проектировать фильтры нижних частот (ФНЧ), верхних частот (ФВЧ), полосовые и режекторные фильтры с использованием метода окон. При проектировании фильтра поддерживаются следующие окна:

  1. Ханнинга
  2. Прямоугольное
  3. Хэмминга
  4. Блэкмана


Универсальный FIR-фильтр

Входные пины

NameFormat [int/dec] - [control/audio]Function Description
Pin 0: Inputdecimal - audioВходной сигнал для FIR-фильтра

Выходные пины

NameFormat [int/dec] - [control/audio]Function Description
Pin 0: Outputdecimal - audioВыходной сигнал после FIR-фильтрации

Элементы управления GUI

GUI Control NameDefault ValueRangeFunction Description
Enable/BypassEnabledTrue/FalseВключает или отключает фильтр. В режиме обхода (bypass) входной сигнал передается без какой-либо обработки.
Frequency1000Hz0-96KhzЧастота среза фильтра


Нажмите на изображение Элементы управления GUI для настройки параметров фильтра.

GUI Control NameDefault ValueRangeFunction Description
Frequency1000Hz0-96KhzЧастота среза фильтра. (Нижняя частота среза для полосовых и режекторных фильтров)
Select Type00-3Выбирает тип фильтра (ФНЧ/ФВЧ/Полосовой/Режекторный)
Window Type00-3Выбирает окно (Ханнинга/Прямоугольное/Хэмминга/Блэкмана)
Gain0db-15-15dbУстанавливает усиление фильтра
BW1.410-11Полоса пропускания в октавах (только для полосовых и режекторных фильтров)
Filter Order102-10000Устанавливает порядок фильтра. Длина фильтра = Порядок + 1

Алгоритм расширения (Grow)

Когда алгоритм универсального FIR-фильтра расширяется, к элементу управления добавляется дополнительная пара входных/выходных пинов. На фильтрацию на каждом из расширенных входных пинов одинаково влияют параметры, выбранные в GUI.

nolink

Конфигурации

Блок универсального FIR-фильтра проектирует фильтр нижних частот (ФНЧ), верхних частот (ФВЧ), полосовой или режекторный фильтр с использованием метода окон. Порядок, частота среза, тип окна и усиление настраиваются в GUI для проектирования ФНЧ и ФВЧ. Для проектирования полосовых и режекторных фильтров дополнительно настраивается полоса пропускания.
Конфигурации Конфигурации
Коэффициенты фильтра рассчитываются и загружаются в DSP на основе конфигурации, выбранной пользователем в GUI. Этапы расчета коэффициентов FIR показаны ниже.

Идеальная импульсная характеристика фильтра h(n) рассчитывается на основе конфигурации фильтра в соответствии с таблицей ниже

Конфигурации
Примечание: N - Порядок фильтра, wc - Частота среза, wl - Нижняя частота среза, wh - Верхняя частота среза, wh=wl * 2BW

Коэффициенты окна w(n) выбираются на основе типа окна, выбранного в GUI.

Конфигурации
Коэффициенты фильтра рассчитываются как h(n) = h(n) * w(n) по всей длине фильтра (Порядок + 1).

В случае фильтров верхних частот (ФВЧ) и режекторных фильтров порядок фильтра увеличивается на 1, если в GUI введен нечетный порядок фильтра. Порядок фильтра должен быть четным, поскольку симметричные FIR-фильтры нечетного порядка имеют нулевое усиление на частоте Найквиста.

Информация о параметрах DSP

GUI Control NameCompiler NameFunction Description
NA (Коэффициенты фильтра рассчитываются на основе конфигурации фильтра, заданной в GUI) FIRAlgSigma3001fircoeffРассчитанные коэффициенты фильтра на основе спроектированного фильтра

Поддерживаемые ИС

  1. ADAU145x

General FIR Filter в SigmaStudio: настройка и параметры

General FIR Filter — это универсальный блок конечной импульсной характеристики (FIR) в среде SigmaStudio для цифровых сигнальных процессоров ADAU семейства SigmaDSP от Analog Devices. Он предназначен для проектирования фильтров нижних частот (ФНЧ), верхних частот (ФВЧ), а также полосовых и режекторных фильтров с использованием метода окон. Блок позволяет гибко настраивать частоту среза, порядок фильтра и тип окна непосредственно в графическом интерфейсе, без необходимости ручного расчета коэффициентов. Принцип работы основан на расчете идеальной импульсной характеристики h(n) в зависимости от выбранной конфигурации фильтра. Для ФНЧ и ФВЧ задаются частота среза и порядок, а для полосовых и режекторных фильтров дополнительно указывается полоса пропускания в октавах. Коэффициенты окна w(n) выбираются из четырех доступных типов: Ханнинга, прямоугольное, Хэмминга и Блэкмана. Итоговые коэффициенты фильтра вычисляются как произведение h(n) на w(n) по всей длине фильтра, которая равна порядку плюс один. Для ФВЧ и режекторных фильтров порядок автоматически увеличивается на единицу, если введено нечетное значение. В SigmaStudio настройка блока выполняется через панель управления. Параметр Frequency задает частоту среза в диапазоне от 0 до 96 кГц, для полосовых и режекторных фильтров это нижняя частота среза. Select Type определяет тип фильтра: ФНЧ, ФВЧ, полосовой или режекторный. Window Type выбирает окно, а Gain устанавливает усиление в пределах от -15 до +15 дБ.