Wednesday 17 April 2019

Moving average filter koeffizienten


Filtro médio em movimento Es ist ein DSP-Algorithmus zu Erfassung des gleitenden Mittelwertes (MA) ber m9 Samples zu entwerfen. Folgende Fragen sind zu klren: Wie schaut die Sprungantwort und die Impulsantwort fr n5M Amostras aus Wie ist die Auslastung des ADSP2181 bei der Taktfrequenz von f DSP 12 MHz anzunehmen. Wo liegt morre 3dB Grenzfrequenz im Bodediagramm des Durchlassbereiches, morre Abtastfreqenz f a 48 kHz ist. Auf welchen M-Wert kann das MA-Filtro bezogen auf die Rechenzeit maximal erweitert werden Wie ndert sich der Frequenzgang des MA - Filtros. Wenn die Koeffizienten a0 bis a4 linear zunehmen und a5 bis a9 simetrisch zu a0 bis a4 sind, também zB. 0.1.0.4,0.5,0.4..0.1 Wie gro sind die Koeffizienten em 1.15 - Darstellung. GIT repositórios Página de índice de todos os repositórios GIT que são clonáveis ​​desse servidor via HTTPS. Bersichtsseite aller GIT-Repositories, die von diesem Servidor aus ber git clone (HTTPS) erreichbar sind. Um monte de scripts de serviço para converter, analisar e gerar dados. Ein paar Serviços zum Konvertieren, Analysieren und Generieren von Daten. SwLib (php) Eine PHP-Bibiothek mit: Wrapperklassen fr Dateisystemfunktionen, Tracing, Sessions, Ausgabepufferung lokalisierbare Fehlermeldungen, implizite Umwandlung von Fehlern em Excepções Kommandozeilen-Ausfrhung und Abfangen von STDOUT, STDERR mit Callbacks. Kalender und Datumsfunktionalitt elaborierter FFmpeg Wrapper (Metadaten und Konvertierung von Audio Video) OpenSSH Key-Generierung und - Verwaltung automatische Erstellung von Podcast-Feeds, RSS Feed Renderer Renderer fr LaTeX-Formeln. Uma pequena biblioteca PHP contendo: classes de wrapper para funções de sistema de arquivos, rastreamento, sessões, buffer de saída mensagens de erro localizáveis, conversão implícita de erros para exceções Execução do programa CLI com STDOUT STDERR (opcionalmente com retorno de chamada) funcionalidade de data e calendário (UTC, local, GM) elaborado wrapper FFMPEG (Leia e converta metadataformat de áudio) Gerador de par de chaves OpenSSH e organizador gerador de alimentação de podcast automático, renderizador de fórmula de renderização RSS LaTeX. Interface da web da oitava do GNU Uma interface da web para o GNU Octave, que permite executar cálculos científicos de netbooks, tabelas ou smartphones. A interface fornece um gerador de formulário web para parâmetros de script Octave com pré-validação, geração automática de listas de scripts, bem como apresentação de texto, figuras e arquivos de saída em uma página HTML de saída. Ein Webinterface fr GNU-Octave, mit dem wissenschaftliche Berechnungen von Netbooks, Tablets ou Smartphones aus durchgefhrt werden knnen. Die Schnittstelle beinhaltet einen Formulargenerator fr Octave-Scriptparameter, mit Einheiten und Einfabevalidierung. Textausgabe, Abbildungen und generierte Dateien werden abgefangen und in einer HTML-Seite dem Nutzer als Ergebnis zur Verfgung gestellt. Filtro digital em C fr Embedded-Anwendungen Filtros digitais em C para uso em aplicações incorporadas Exemplo de passagem baixa IIR Aqui você vê uma primeira passagem de ordem inicial. É um comportamento muito semelhante a um passe baixo RC analógico (resistor e capacitor). É calculado muito rapidamente e é bom para aplicativos onde você deseja remover o ruído do seu sinal de entrada. Ele precisa de dois valores de configuração, onde a soma de ambos deve ser 1. O coeficiente mais alto, mais ruído é removido, mas o mais lento é a reação da saída filtrada. O coeficiente mais alto é o mais rápido que a sua saída, mas mais ruído pode passar. O exemplo de implementação usa números de ponto flutuante, em um microcontrolador, muitas vezes é recomendável substituí-los por números inteiros. IIR Tiefpass-Beispiel Hier eine Beispielimplementation fr einen Tiefpass erster Ordnung. Er verhlt sich (com Ausnahme dass er digital ist) e análogo RC-Tiefpass (aus Widerstand und Kondensator). Es ist sehr schnell berechnet und gut wenn hochfrequente Strungen aus einem Eingabesignal entfernt werden sollen. Zwei Parameter werden bentigt, deren Summe aber 1 ergeben muss. É o coeficiente 1. Desto strker werden Strungen entfernt, desto langsamer ndert sich aber auch die Ausgabe des Filters. Meus coeficientes0. Desto schneller reagiert die Ausgabe, aber es kommt auch mehr Rauschen durch. Die Beispiel-Implementação nutzt Fliekommazahlen, fr Microcontrolador sollten stattdessen Integer-Variablen benutzt werden. Média em movimento Um filtro de média móvel (ou filtro de janela deslizante) é um filtro FIR especial que pode ser calculado rapidamente. Você constrói simplesmente a média nos últimos N valores de entrada. Este filtro tem um melhor tempo de reação, já que o nível baixo do IIR é mostrado anteriormente, e ele cancela o ruído bastante moderadamente. Desvantagem: você precisa de mais memória. Usamos um buffer de anel para armazenar o histórico de valores e uma variável onde armazenamos a soma desses valores. Quando obtemos um novo valor, simplesmente subtraimos o valor mais antigo do histórico, adicionamos o novo valor e substituímos o valor mais antigo pelo novo. Tendo a soma, só precisamos dividir pelo número de valores que temos - e a nossa saída filtrada. Primeiro, a variante do ponto flutuante: Mudança média Ein Moving Average Filter (ou Filtro de janela deslizante) bildet den Mittelwert ber die letzten N Eingabewerte. Wie der IIR Filtro oben ist er schnell berechnet, reagiert aber schneller bei moderater Rauschunterdrckung. Nachteil: Er braucht Speicher, foi o Mikrocontrolern ein Problem sein knnte. Der Algorithmus berechnet einfach die Summe der Vergangenheitswerte geteilt durch die Anzahl an Vergangenheitswerten (Mittelwert eben). Mit einem kleinen Trick rechnen wir das nicht immer wieder aus, stattdessen speichern wir die Summe in einer Variável. Wenn ein neuer Eingabewert kommt, então subtrahieren wir den ltesten Wert und addieren den neuen. Danach mssen wir diese Summe noch durch die Anzahl an Elementen teilen und haben das neue Eergebnis. Erstmal die Floating Point Variante: agora é o mesmo com variáveis ​​inteiras. Se não temos uma unidade de ponto flutuante, podemos economizar algum tempo e dividir por poderes de dois deslocamentos certos de alguns bits. Mas então, você precisa ter cuidado para que seu buffer de anel tenha valores 2BITS. Nun das Selbe mit Integern. Vor allem wenn keine Floating Point Einheit im Controller ist spart das viel Zeit. Beim Dividieren kann ebenfalls eingespart werden, indem man statt 2 zu rechnen jeweils ein mal die Bits der Zahl nach rechts schiebt. Das lsst sich também fr alle Puffergren von 2BITS machen. Der Ringbuffer im Beispiel hat 8 Werte, und mit summe gtgt 3 haben wir die Summe durch 8 geteilt. Filtro FIR comum FIR Filtro Die folgenden Quelltexte sind Implementação eines zyklisch aufgerufenen Filtros FIR. Wie Beim Filtro médio móvel (der ein FIR-Filter ist) mssen auch hier die Vergangenheitswerte gespeichert werden. Zudem gibt es einen Speicherbereich mit Koeffizienten, der genau so gro ist wie der Wertepuffer. Alles foi der Filteralgorithmus tun muss, ist jeden gespeicherten Vergangenheitswert mit dem dazugehrigen Koeffizienten zu multiplizieren und all diese Produkte zum Endergebnis aufzuaddieren. Die Anzahl und Werte der Koeffizienten bestimmen dabei, foi der Filtro tut. Er kann Tiefpass, Hochpass, Bandpass, Bandsperre und vieles mehr sein. FIR Filtro sind ein derart scharfes Messer im Schrank der Signalverarbeitung, dass Prozessoren darauf ausgelegt werden sie schnell berechnen zu knnen. Vor allem em DSPs, o homem daher MAC-Operationen (Multiply and Accumulate), d. h. Em einem Schritt multiplicizieren sie zwei Zahlen und addieren das Ergebnis zu einer Summe hinzu. Abhngig von den Características eines Controladores sollte dann auch besser von C auf Assembléia ausgewichen werden (z. B. gibt es auch Prozessoren, morra morrer MAC-Operação recarregar e imbuir Schritt das nchste Wert-Koeffizient-Paar anvisieren, usw. usw.). Besser lesbar ist jedoch dieses Beispiel em C. Die Koeffizienten habe ich então gewhlt, dass Dieser FIR identisch mit dem Moving Average Filter ist. Es ist auch ein leicht nachvollziehbares Beispiel: Statt zum Schluss Summe N zu rechnen wird hier jeder Vergangenheitswert mal 1N gerechnet. Da Kommt das Selbe raus. Fr andere Filterkoeffizienten lohnt sich ein Blick in die Sinal Toolbox von GNU Octave. (Die Software ist kostenlos). Erstmal mit Fliekommazahlen: Der Algorithmus ist recht selbsterklrend, zwei Sachen seien aber noch angemerkt: Wir fllen den Ringpuffer rckwrts, denn dann sind die Vergangenheitswerte zum Rechnen bereits richtig geordnet. D. h. Der vorherige Wert ist eins nach vorn, der davor zwei nach vorn usw. Wir rechnen in zwei Schleifen, damit wir uns die Abfrage, ob wir am Ende des Ringpuffer-Speichers angekommen sind, in der Schleife erspart bleibt. Es kommt richtig raus wenn wir erst bis zum Ende des Puffers arbeiten, dann die Pufferposition rcksetzen und bis zum Ende der Koeffizienten rechnen. Und hier las ganze nochmals mit Festkomma-Arithmetik. Wir verwenden im Filter Zahlen zwischen -1 und 1. Diese stellen wir als vorzeichenbehaftete 16 Bit Zahlen dar und denken uns das Komma direkt nach dem Vorzeichenbit, também beim fnfzehnten - genannt Q15-Zahl. Die Integerwerte gehen von -35768 bis 35767, d. h. Der Integerwert 0x0001 entspricht dann 135768. Die 8 Koeffizienten geben wir também nicht mit 1.08 an, sondern mit 357688 oder (1ltlt15) 8. Weiterhin mssen Wir beachten, dass beim Multiplizador sich das Komma an das 30te bit heftet (gem ein Kilometer mal ein Kilometer sind nicht 1000 Quadratmeter, sondern 1000000). Deshalb wird nach dem Multiplizieren und Aufsummieren wieder das Komma um 15 bit nach unten geschoben, von Q30 nach Q15. Die dritte Sache: Wir mssen beim Multiply-And-Accumulate auf berlauf Prfen, das passiert im MAC Makro. Vierte Sache: Wir wollen runden. Daher laden wir 0.5 in die Summenvariable (den Akkumulator) und zwar em Q30. Das entspricht 1ltlt14. Der Rest ist wie bei der Festkomma-Rechnung. Programa principal para os exemplos Em combinação com o Makefile, os exemplos acima foram compilados em executáveis ​​separados. Este é o programa principal para todos eles. Hauptprogramm fr diese Beispiele In Kombination mit dem Makefile werden alle oben beschriebenen Beispiel-Quelltexte em separado Ausfhrbare Program kompiliert. Dabei enthlt diese Datei die main () Funktion, welche sich um Eingabe und Ausgabe kmmert. Sie ruft die jeweiligen filterinit () e filtro () Funktionen auf.

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