Цифровой фильтр на Mega16

[AlexPi]

Всем добрый день!

Разрабатывается устройство на базе Mega16.
К MCU подключен АЦП через который нужно измерять достаточно слабый сигнал. Естественно присутствуют шумы, которые необходимо отсечь. Пробую сделать программный фильтр НЧ.

Параметры для фильтра :

- Фильтр должен быть типа КИХ.
- частота дискретизации АЦП - 10,20 Гц
- частота среза - 2..5 Гц
- крутизна, в принципе чем круче тем лучше.

Для начала реализовал фильтр типа простое скользящее среднее (SMA), но результат не очень. Была попытка сделать Взвешенное скользящее. Но тут возникло ряд вопросов:

1. В сети много статей на эту тему с дремучей теорией, а вот конкретных-практических формул для расчета весовых кф маловато, пожалуйста посоветуйте формулы (статьи) с примерами расчетов, или реализацией на С/С++.

2. Посоветуйте пожалуйста, какой тип фильтра больше всего подходит, если надо добиться наименьшее время запаздывания (лаг).

3. Нашел формулу Блекмена, но при расчете кф-ов два из 10ти получились отрицательными, это нормально?

Заранее всем спасибо!

[niXto]

Полно АЦП со встроенной передискретизацией
Почему бы не выбрать такой

[akegor]

Может, чем поможет.

[alvadep]

Для расчета коэффициентов нерекурсивных фильтров (КИХ) пользуюсь этим. Зная коэффициенты, я думаю, не составит труда реализовать цифровой фильтр на МК. В свое время на меге48 делали фильтр 60-го порядка в реальном времени с частотой дискретизации около 2 кГц. Правда, некоторые коэффициенты подгоняли под степень двойки (если это не сильно корежило АЧХ).

[AlexPi]

Для расчета коэффициентов нерекурсивных фильтров (КИХ) пользуюсь этим. Зная коэффициенты, я думаю, не составит труда реализовать цифровой фильтр на МК. В свое время на меге48 делали фильтр 60-го порядка в реальном времени с частотой дискретизации около 2 кГц. Правда, некоторые коэффициенты подгоняли под степень двойки (если это не сильно корежило АЧХ).

Большое спасибо за программку, хоть и старенькая но толковая, надеюсь реально поможет.
Теперь буду пробовать разные фильтры. О результатах отпишусь.

[AlexPi]

Полно АЦП со встроенной передискретизацией
Почему бы не выбрать такой

Не получится, АЦП уже выбран, точнее взяли то что было доступно. Да и дорогие такие АЦП. Хотя какой конкретно Вы имели ввиду?

[niXto]

Да и дорогие такие АЦП. Хотя какой конкретно Вы имели ввиду?

http://www.microchip.com/wwwproducts...cName=en024597

Да, он дорогой, однако весьма успешно борется с шумами благодаря встроенному цифровому фильтру 4-го порядка, а микромощное потребление позволяет не сильно напрягаться, разводя ему питание. Его собственные шумы на уровне единиц микровольт, короче, очень доволен вещицей

[AlexPi]

http://www.microchip.com/wwwproducts...cName=en024597

Да, он дорогой, однако весьма успешно борется с шумами благодаря встроенному цифровому фильтру 4-го порядка, а микромощное потребление позволяет не сильно напрягаться, разводя ему питание. Его собственные шумы на уровне единиц микровольт, короче, очень доволен вещицей

Добрый день.
Спасибо за совет но MCP355x нам не подошли.
Я на них смотрел когда выбирал АЦП для своего устройства, вроде и хорош, но не имеет встроенного усилителя, а диапазон входного сигнала всего 15 mV. Доставлять внешний, дело хлопотное, да и шумы еще добавятся. Нам нужно разрешение порядка 100 - 200 nV. и в принципе я его добился но SMA тормозит. Вот и пытаюсь понизить порядок на другом типе фильтра.
А вообще есть АЦП с шумами всего порядка 10 nv, но в бюджет не вписываются.

[jump]

AlexPi,
а силабовские МК с дельта-сигма АЦП чем не подошли? там подобие АЦП анальных деффок + МК 51 скоростной

[niXto]

Под 100 нВ ни один АЦП не подойдет, у них минимум микровольты. Только внешний авто-зеро прецизионник с усилением 10, у него будет дрейф порядка 1 мкВ (на выходе после усиления), но это можно откалибровать по термодатчику. Запитать операционник от гальванически развязанного ИП, иначе даже в микровольты не уложиться