АЦП. Разбор полётов

[КРАМ]

Угу, ты сейчас нарвешься... И будешь писАть ВЕСЬ код, да еще и под CAVR...

[Аlex]

Под CAVR не смогу.
Хотя... если немного покурить матчасть, то можно и написать. Но не буду, пусть просто кот немного тоже головой поразмыслит

[просто КОТ]

Ну я и привёл простенький пример для простоты понимания

Простенький пример такой простенький. .

пусть просто кот немного тоже головой поразмыслит

Вот в аналоговой ехнике хемы легко понимаю.Почти все, которые вижу могу быстро разложить на блоки и всё О.К. А в программах торможу -- не понимаю я их ещё. Да и лексику Сишную не особо знаю.

[Jack_A]

Да в этой Сишной ексике всего-то десятка два ператоров

[просто КОТ]

Ну лексику я допустим могу в ближайшее время осилить -- еси там 20 слов, то мне ещё чуть-чуть осталось.А вот орфорафию -- правила написания. . .

Я просто НЕ МОГУ сформировать МЫСЛЬ в КОД!

[КРАМ]

Прежде чем писать код, нужно понять архитектуру МК.
Поэтому я всегда рекламирую начало деятельности в этой области с АСМа.
Простота записи в Си очень обманчива.
Чтобы не напороть всякого хлама и быдлокода приходится вникать в структуру компилятора и прогнозировать выходной код. А тут то как раз и нужен АСМ.
Открывайте даташит и читайте. Тем более, что для АТМег на русском писано-переписано уже всего...
Будут КОНКРЕТНЫЕ вопросы по архитектуре, периферии и системе команд - обращайтесь.
Чудес не бывает. Даже для мигания светодиодом на одной ноге требуется курить даташит.

[Аlex]

Я просто НЕ МОГУ сформировать МЫСЛЬ в КОД!

Это всё временно. Через "стадию клетки" все проходили.

[просто КОТ]

Чудес не бывает. Даже для мигания светодиодом на одной ноге требуется курить даташит.

Мигалки я уже осилил. Продолжаю развитие!

[Jack_A]

Прежде чем писать код, нужно понять архитектуру МК.

Поддерживаю. И как само собой разумеющееся - должен быть детально продуман, а еще лучше прорисован алгоритм функционирования будущего дивайса. Насчет простоты - сам нарывался в прошлом на случаи, когда я понимал работу Сишного оператора не так, как разработчик компилятора

[pokk]

Здравствуйте, решил я тоже разобраться с этим вопросом как избавится от шумов. Правда меня больше интересует алгоритм, а не код
Но пока возникают вопросы.

...
Простейший КИХ ФНЧ - это КОЛЬЦЕВОЙ БУФЕР (прямоугольное окно).
Для его формирования нужно каждое преобразование писать в буфер нужной длины просто по кольцу (инкрементируя указатель по кругу). И ПОСЛЕ КАЖДОГО ИЗМЕРЕНИЯ, после занесения очередного измерения в буфер, находится сумма всех элементов массива-буфера и делится на длину буфера (сдвигом или делением, зависит от выбранной длины).
...

Даже вот тут в самом начале, не как не могу понять каким образом буфер является фильтром. и как будет рассчитать его ачх и параметры. В прошлом семестре был курс цифровая обработка сигналов, но видимо что-то осталось не понятно или пробелы.
По читал ещё раз лекцию "синтез не рекурсивных фильтров методом весовых функций" Глинченко А.C ЦОС . Полагаю, что прямоугольное окно это весовая функция, но тогда что бы произвести фильтрацию сигналов надо взять свёртку сигнала и импульсной характеристики(ИХ)(sinc функции) но здесь об этом не слово или всё таки кольцевой буфер и есть ИХ? Тогда АЧХ фильтра будет выглядеть примерно sinc функцией ?

[КРАМ]

Да, импульсная характеристика ФНЧ КИХ с прямоугольным окном будет sinc функцией.



Интеграл в свертке - это СУММИРОВАНИЕ отсчетов с интервалом ЗАДЕРЖКИ (т.е. интервалом преобразования).



Оконные коэффициенты будут влиять на соотношение амплитуды основного и боковых лепестков.
В случае единичных коэффициентов получаем прямоугольное окно. Оно и дает обычное скользящее среднее.



Кольцевой буфер реализует скользящий во времени массив отсчетов для суммирования.

[pokk]

h(0),h(1) это я так полагаю что в вашем случае оконные коэффициенты которые равны единице или же ИХ ?

[КРАМ]

Да, это оконные коэффициенты.
Когда они равны (единице), то массив может быть неупорядоченным, т.е. его начало может быть в любом месте. Знчит его заполнение может вестись по кругу без дальнейшего пересчета указателя адреса. При оконных функциях непрямоугольного вида заполнение все равно круговое, а вот обработка уже требует расчета указателя.

[pokk]

А куда ИХ делать ? Я почему-то понимаю что оконные коэффициенты это и есть их и тогда что бы найти ачх надо взять преобразование Фурье так ?

[КРАМ]

Если оконная функция прямоугольная, то эти коэффициенты никуда девать не нужно, поскольку произведение элементов массива на единицу дает тот же самый массив.
А в случае непрямоугольности нужно умножать каждый элемент массива на свой оконный коэффициент и потом уже находить сумму этих произведений. Только как я уже ранее писАл, массив должен быть упорядоченным. Т.е. нужно умножать последний поступивший отсчет на нулевой коэффициент, предыдущий на первый и т. д.
Преобразование Фурье оперирует ДРУГИМИ коэффициентами. Внешне математика похожа, поскольку математические методы аналогичны.
Но в случае с преобразованием Фурье каждый фильтр требует коэффициентов, которые равны значению базисной функции в точке отсчета.
ЗЫ. Не путайте АЧХ и обработку сигнала. АЧХ - это графическое или аналитическое выражение комплЕксного коэффициента передачи четырехполюсника, а процесс фильтрации - это УМНОЖЕНИЕ этого коэффициента на значения входного сигнала с целью получения выходного.

[просто КОТ]

А можно вернутся к моему непониманию?!

[КРАМ]

Можно.
Только нужно не вообще задавать вопросы, а с некоторым усилием по их пониманию...
Скажем, нужно разобраться с тем, какой таймер в АВР запускает АЦП по переполнению. И инициализировать этот таймер, АЦП и их взаимное функционирование.
По поводу расчета тут уже писали...
Так что непонятно?

[pokk]

Если оконная функция прямоугольная, то эти коэффициенты никуда девать не нужно, поскольку произведение элементов массива на единицу дает тот же самый массив.
А в случае непрямоугольности нужно умножать каждый элемент массива на свой оконный коэффициент и потом уже находить сумму этих произведений. Только как я уже ранее писАл, массив должен быть упорядоченным. Т.е. нужно умножать последний поступивший отсчет на нулевой коэффициент, предыдущий на первый и т. д.

Это я понял

Преобразование Фурье оперирует ДРУГИМИ коэффициентами. Внешне математика похожа, поскольку математические методы аналогичны.
Но в случае с преобразованием Фурье каждый фильтр требует коэффициентов, которые равны значению базисной функции в точке отсчета.

это как-то не сильно понятно.
В общем я вспомнил как АЧХ фильтра найти, надо единичный импульс на вход фильтра подать и то что на выходе будет (ИХ) сделать преобразование Фурье.

ЗЫ. Не путайте АЧХ и обработку сигнала. АЧХ - это графическое или аналитическое выражение комплЕксного коэффициента передачи четырехполюсника, а процесс фильтрации - это УМНОЖЕНИЕ этого коэффициента на значения входного сигнала с целью получения выходного.

Да вроде бы не путаю.
Не много в LabVIEW по баловался на вход подал гауссовский шум со среднеквадратичным отклонением 0.5 и сложил его с цифрой 2 и пропустил его через такой фильтр с N=8 среднеквадратичное отклонение понизилось до 0.17.

[Барсик]

Заинтриговали, блин. Нашёл остатки от своего старого исходника, с помощью которого когда-то мучил АЦП. Оказалось, что я старый садист - заставлял работать АЦП на тактовой частоте 9,6 МГц. На такой частоте вообще нельзя работать!
Сегодня я провёл лабораторную работу в соответствии с собственными рекомендациями: viewtopic.php?p=1372696#p1372696
Файл программы сгенерил с помощью CodeWizardAVR, после чего творчески осмыслил и "доработал напильником" - выкинул лишнее и вставил нужное. Подробности работы в комментариях в файле.
Тактовая частота АЦП - 18,75 кГц. На вход подавал 1,0000 вольт от батарейки. Результат выводил наружу в виде количества импульсов. Импульсы считал частотомером РЧЗ-07-0002.
Оказалось, что не всё так страшно. Если прицепить на вход АЦП RC цепочку (я использовал 10 кОм и 47 мкф), то даже без всякой обработки, результат преобразования АЦП болтается всего на 1 -3 единицы. С любой обработкой - вообще стоИт, как у молодого.

Но если отключить конденсатор, то беда.
без обработки 851 - 986
массив 8 значений 916 - 948
массив 16 значений 925 - 943
тупое суммирование 16 результатов 917 - 943

Странные результаты получились, когда на входе строгий ноль. Без обработки, и с обработкой типа скользящего среднего, на выходе болтается 1 - 2 единцы, т.е. нуля нет. При обработке тупым суммированием, как не странно, на выходе строгий 0. Не могу понять, в чём дело.
Исходники прилагаю. Файл adc8.c - обработка с размером буфера 8. Файл adcsum16.c - обработка тупым суммированием. Он не такой красивый, поскольку сделан из предыдущего.

[КРАМ]

Если оконная функция прямоугольная, то эти коэффициенты никуда девать не нужно, поскольку произведение элементов массива на единицу дает тот же самый массив.
А в случае непрямоугольности нужно умножать каждый элемент массива на свой оконный коэффициент и потом уже находить сумму этих произведений. Только как я уже ранее писАл, массив должен быть упорядоченным. Т.е. нужно умножать последний поступивший отсчет на нулевой коэффициент, предыдущий на первый и т. д.

Это я понял

Преобразование Фурье оперирует ДРУГИМИ коэффициентами. Внешне математика похожа, поскольку математические методы аналогичны.
Но в случае с преобразованием Фурье каждый фильтр требует коэффициентов, которые равны значению базисной функции в точке отсчета.

это как-то не сильно понятно.
В общем я вспомнил как АЧХ фильтра найти, надо единичный импульс на вход фильтра подать и то что на выходе будет (ИХ) сделать преобразование Фурье.

ЗЫ. Не путайте АЧХ и обработку сигнала. АЧХ - это графическое или аналитическое выражение комплЕксного коэффициента передачи четырехполюсника, а процесс фильтрации - это УМНОЖЕНИЕ этого коэффициента на значения входного сигнала с целью получения выходного.

Да вроде бы не путаю.
Не много в LabVIEW по баловался на вход подал гауссовский шум со среднеквадратичным отклонением 0.5 и сложил его с цифрой 2 и пропустил его через такой фильтр с N=8 среднеквадратичное отклонение понизилось до 0.17.

В том и дело, что путаете.
Вы подаете на вход функцию Дирака, а не реальный сигнал. В результате имеете не фильтрацию сигнала, а АЧХ...
Та же бодяга с шумом.