RTV forum PL | NewsGroups PL

Filtry cyfrowe bez matematyki

NOWY TEMAT

elektroda.net NewsGroups Forum Index - Elektronika Polska - Filtry cyfrowe bez matematyki

Goto page 1, 2  Next

Marvin
Guest

Wed Jul 05, 2017 7:08 pm   



Do redagowanego tekstu na temat projektowania filtrów cyfrowych chcę
dodać ramkę pt. filtry cyfrowe bez matematyki, gdzie wyjaśniłbym
elementarz tego ustrojstwa. Tak kombinuję aby poszerzyć maksymalnie
czytelność tekstu a inspiracją był wątek pt. szumy sprzed paru dni
toczący się tutaj na grupie.

No i zacząłem pisać, mam już w zasadzie całą ramkę ale dojechałem do
momentu że przy kompilacji pojawił się error - odczułem że bredzę i zmyślam.

Pomyślałem, że pokażę ten fragment i może z krytyki i drwin uda mi się
wyłowić jakiś algorytm poprawy tegoż.


Oto tekst:

Jak zrozumieć działanie filtrów cyfrowych bez matematyki?
Patrząc ogólnie na zagadnienie można powiedzieć, że działanie filtrów
cyfrowych polega na odpowiedniej manipulacji widmem spróbkowanego
sygnału cyfrowego. Poprzez sumowanie i odejmowanie wybranych próbek
przemnożonych przez odpowiednie wagi uzyskuje się pożądany kształt
charakterystyki przenoszenia. Na przykład operacja dodania do siebie
kolejnych dwóch próbek b(i) = a(i)+a(i-1) uśrednia sygnał, a więc tworzy
filtr dolnoprzepustowy, z kolei odejmowanie b(i) = a(i)-a(i-1) to
operacja kojarzona z filtrem górnoprzepustowym. Sumowanie/odejmowanie
próbek rozszerza sumaryczne widmo sygnału i powoduje, że część spektrum

Pcimol
Guest

Wed Jul 05, 2017 10:04 pm   



On 2017-07-05 21:08, Marvin wrote:
Quote:

Jak zrozumieć działanie filtrów cyfrowych bez matematyki?

Dokładnie tak samo jak zeozumieć elektronikę bez znajomości prawa Ohma.

SnCu
Guest

Wed Jul 05, 2017 10:47 pm   



W dniu 2017-07-06 o 00:22, art pisze:
Quote:
Dnia Thu, 06 Jul 2017 00:04:05 +0200, Pcimol napisał(a):

On 2017-07-05 21:08, Marvin wrote:

Jak zrozumieć działanie filtrów cyfrowych bez matematyki?

Dokładnie tak samo jak zeozumieć elektronikę bez znajomości prawa Ohma.

A to prawo mówi nam o proporcjonalności między poziomami energetycznymi
wymuszającymi ruch ładunków i wielkością tego ruchu przy zadanej
przeszkodzie. Trochę tak jak z regulowanymi przepustami na zaporze
wodnej.


I co ciekawe, mądrzejsze podręczniki piszą, że prawo Ohma nie jest sensu
stricto prawem elektryczności, co raczej mechaniki - bierze się ono z
mechanicznych ograniczeń przepływu elektronów przez strukturę
metalicznych ciał stałych. Bo w zasadzie tylko metalicznych ciał stałych
ono dotyczy, np. w półprzewodnikach w zasadzie nie działa, tzn. dopiero
przy stosunkowo dużym prądzie dioda krzemowa nabiera charakterystyki
zbliżonej do u/i = const.

art
Guest

Thu Jul 06, 2017 12:22 am   



Dnia Thu, 06 Jul 2017 00:04:05 +0200, Pcimol napisał(a):

Quote:
On 2017-07-05 21:08, Marvin wrote:

Jak zrozumieć działanie filtrów cyfrowych bez matematyki?

Dokładnie tak samo jak zeozumieć elektronikę bez znajomości prawa Ohma.

A to prawo mówi nam o proporcjonalności między poziomami energetycznymi
wymuszającymi ruch ładunków i wielkością tego ruchu przy zadanej
przeszkodzie. Trochę tak jak z regulowanymi przepustami na zaporze
wodnej.

Cezary Grądys
Guest

Thu Jul 06, 2017 7:55 am   



W dniu 05.07.2017 o 21:08, Marvin pisze:
Quote:
z tym, że w filtrach cyfrowych, usuwanie realizowane jest poprzez
operacje dodawania i odejmowania fragmentów widma.

Chyba dodawanie/odejmowanie próbek. To oczywiście w odpowiedni
sposób wpływa na widmo.

Marvin
Guest

Thu Jul 06, 2017 8:42 am   



W dniu 2017-07-06 o 00:04, Pcimol pisze:
Quote:
On 2017-07-05 21:08, Marvin wrote:

Jak zrozumieć działanie filtrów cyfrowych bez matematyki?

Dokładnie tak samo jak zeozumieć elektronikę bez znajomości prawa Ohma.


Niestety moje wieloletnie doświadczenie pokazuje że najlepiej
tłumaczenie zacząć od przedstawienia zjawisk fizycznych na prostych
przykładach a potem dopiero przejść do bardziej złożonej teorii. W
filtrach cyfrowych zaczyna się zwykle od wzorów, transformat i
przekształceń, co jest odpychające.

Niemniej jestem przekonany, że są tutaj koledzy, którzy wyprostują te
meandry teorii sygnałów.

Marvin

J.F.
Guest

Thu Jul 06, 2017 8:52 am   



Użytkownik "Marvin" napisał w wiadomości grup
dyskusyjnych:ojjdfs$1a8u$1_at_gioia.aioe.org...
Quote:
Do redagowanego tekstu na temat projektowania filtrów cyfrowych chcę
dodać ramkę pt. filtry cyfrowe bez matematyki, gdzie wyjaśniłbym
elementarz tego ustrojstwa.

Bez matematyki to sie nie da ... ale probuj :-)

Moze ilustracja graficzna - jak sie blura robi na obrazku ?

Quote:
Jak zrozumieć działanie filtrów cyfrowych bez matematyki?
Patrząc ogólnie na zagadnienie można powiedzieć, że działanie filtrów
cyfrowych polega na odpowiedniej manipulacji widmem spróbkowanego
sygnału cyfrowego. Poprzez sumowanie i odejmowanie wybranych próbek
przemnożonych przez odpowiednie wagi uzyskuje się pożądany kształt
charakterystyki przenoszenia. Na przykład operacja dodania do siebie
kolejnych dwóch próbek b(i) = a(i)+a(i-1) uśrednia sygnał, a więc
tworzy filtr dolnoprzepustowy, z kolei odejmowanie b(i) = a(i)-a(i-1)
to operacja kojarzona z filtrem górnoprzepustowym.

Na razie OK.

Quote:
Sumowanie/odejmowanie próbek rozszerza sumaryczne widmo sygnału

eee ... nic nie rozszerza. Tylko przemnaza przez funkcje
transmitancji.

[quote]i powoduje, że część spektrum

w systemie siła 'POPIS/E
Guest

Thu Jul 06, 2017 9:29 am   



zapytaj o jakies ciekawe pdf-y

Marvin
Guest

Thu Jul 06, 2017 9:50 am   



W dniu 2017-07-06 o 11:29, w systemie siła 'POPIS/EU pisze:
Quote:
zapytaj o jakies ciekawe pdf-y


Masz jakieś ciekawe PDF-y?

M.

Marvin
Guest

Thu Jul 06, 2017 9:52 am   



[quote]Można to przedstawić na prostym przykładzie. Niech sygnałem wejściowym
będzie liczba losowa z zakresu -1

Marvin
Guest

Thu Jul 06, 2017 9:58 am   



Quote:
Hi hi - patrz moj niedawny watek.
Mamy oryginalny ciag a(i), losowy.
Zrobmy ciag c(i) = {a1, -a2, a3, -a4, a5, -a6, ....}

Rowniez jest losowy i wydaje sie rownie dobry jak a(i).

to teraz c(i)+c(i-1) = a(i)-a(i-1).

i filtr dolnoprzepustowy zamienil sie w gornoprzepustowy ?

Rozwiazanie zagadki bylo, ale teraz dostrzegam jeszcze jeden niuans.


No właśnie, taki moment i u mnie nadszedł, z e jak losowe liczby to w
sumie czy je dodajemy czy odejmujemy to nie ma znaczenia. Stąd pojawiło
się pytanie.


Quote:
Zabawa polega na tym, ze dla wysokich czestotliwosci sasiednie probki
prawdopodobnie beda sie duzo roznic.
Jesli je posumujemy, to sie usrednia i zmiennosc bedzie mala.
Mozna na przykladzie pokazac, mozna matematycznie udowodnic Smile

Ale dla tego przykładu z liczbą losową równoważną szumowi te podejście
chyba się nie sprawdza?

M

J.F.
Guest

Thu Jul 06, 2017 10:38 am   



Użytkownik "Marvin" napisał w wiadomości grup
dyskusyjnych:ojl1je$1iru$1_at_gioia.aioe.org...
Quote:
Hi hi - patrz moj niedawny watek.
Mamy oryginalny ciag a(i), losowy.
Zrobmy ciag c(i) = {a1, -a2, a3, -a4, a5, -a6, ....}

Rowniez jest losowy i wydaje sie rownie dobry jak a(i).
to teraz c(i)+c(i-1) = a(i)-a(i-1).

i filtr dolnoprzepustowy zamienil sie w gornoprzepustowy ?
Rozwiazanie zagadki bylo, ale teraz dostrzegam jeszcze jeden
niuans.

No właśnie, taki moment i u mnie nadszedł, z e jak losowe liczby to w
sumie czy je dodajemy czy odejmujemy to nie ma znaczenia. Stąd
pojawiło się pytanie.

niuans teraz widze taki, ze co prawda c3+c2 = a3-a2, ale c2+c1
= -a2+a1.

Nadal roznica, nadal losowe liczby, wiec moze moze nie ma znaczenia
.... a moze ma.

Quote:
Zabawa polega na tym, ze dla wysokich czestotliwosci sasiednie
probki prawdopodobnie beda sie duzo roznic.
Jesli je posumujemy, to sie usrednia i zmiennosc bedzie mala.
Mozna na przykladzie pokazac, mozna matematycznie udowodnic :-)

Ale dla tego przykładu z liczbą losową równoważną szumowi te
podejście chyba się nie sprawdza?

Sprawdza sprawdza.
niech a(i) ma transformate F(k)

wtedy a(i-1) ma transformate G(k)=F(k)*e^(-2pi*j*k/N)
j - jednostka urojona (skoro i zajete), N - ilosc punktow
transformaty.

F(k)+G(k) = F(k) * (1+e^(-2pi*j*k/N))
F(k)-G(k) = F(k) * (1-e^(-2pi*j*k/N))

przyjrzyjmy sie e^(-2pi*j*k/N) ...
-dla k malego, k/N jest male, wykladnik jest bliski zeru, wiec e^...
jest bliskie 1, a 1+e^... jest bliskie 2. Nie ma tlumienia dla niskich
czestotliwosci.
-dla k bliskiego N jest podobnie - nie ma tlumienia dla niskich
czestotliwosci ujemnych
-dla k bliskiego N/2, wykladnik jest bliski -pi*j, wiec e^... jest
bliskie -1 i ...
1+e^.... jest bliskie zeru - suma tlumi wiec wysokie
czestotliwosci - bo tym odpowiada takie k

Dla roznicy jest natomiast odwrotnie
1-e^... dla malych k jest bliskie 0 - roznica tlumi niskie skladowe.
Za to 1-e^... dla duzych k (tzn bliskich N/2) jest rowne 2 - brak
tlumienia wysokich.

To widac (na widmie) i slychac - jak sie poeksperymentuje z audio ...
polecam Gold Wave.

Watek w byl w kwietniu i nazywal sie "Szumy".

Oczywiscie dla szumu, transformata F(k) tylko z grubsza bedzie
jednostajna, fluktuacje i w widmie beda widoczne, ale po podsumowaniu
N probek juz małe beda.

No i musi byc matematyka, nie da sie bez niej :-)

J.

wół, wół roboczy, wó
Guest

Thu Jul 06, 2017 4:10 pm   



no dobra, wygląda, że znów ja muszę zacząć - spróbuj sprowokować do
(emanacji) tego gościa co zasłynął z USB...

a ja zacznę tak:
http://allegro.pl/matlab-7-dla-inzynierow-modelowanie-filtry-spw-i6160784131.html

wół, wół roboczy, wó
Guest

Thu Jul 06, 2017 4:18 pm   



dziobaj
http://allegro.pl/matlab-i-podstawy-telekomunikacji-i6874404060.html

Sebastian Biały
Guest

Thu Jul 06, 2017 4:20 pm   



On 7/6/2017 12:04 AM, Pcimol wrote:
Quote:
Jak zrozumieć działanie filtrów cyfrowych bez matematyki?
Dokładnie tak samo jak zeozumieć elektronikę bez znajomości prawa Ohma.

Niektórzy starają się jak moga i mają niezłe efekty, książkę polecam gorąco:

http://www.dspguide.com/pdfbook.htm

Goto page 1, 2  Next

elektroda.net NewsGroups Forum Index - Elektronika Polska - Filtry cyfrowe bez matematyki

NOWY TEMAT

RTV map News map