Народ, Помогите:
Как приблизительно расчитать быстродействие процессора и памяти, необходимых для создания цифрового полосового фильтра Чебышева k-ого порядка для выделения из сигнала полосой 30МГц N сигналов с полосой 50Гц?

Вначале расчитываешь сам фильтр, затем форму его реализации, а затем уже тупо считаешь число требуемых операций. Отсюда и получишь требуемое быстродействие и память.

P.S. Из 30МГц выделять там 2-20-200кГц встречал, а вот всего 50Гц первый раз слышу, откуда ноги такой задачи растут?

Экстрим...

Может, имеет смысл переходить от сигнала полосой 30 MHz к N сигналам полосой, скажем, десятки-сотни килогерц (преобразование частоты), а уже из них выделять сигнальчики по 50 Hz? Вроде попроще будет.

Задача, как может быть понятно из условия состоит в реализации чисто цифрового КВ приёмника т.е. приёмника в котором сразу после простого предворительного фильтра стоит АЦП; как известно найти в КВ диапазоне небитую полусу в 3КГц почти не возможно, соответственно приходиься вытаскивать с мира по нитке;
Вначале расчитываешь сам фильтр, затем форму его реализации, а затем уже тупо считаешь число требуемых операций. Отсюда и получишь требуемое быстродействие и память.
-- зто понятно, но лень, хотелось бы прикинуть реалезуема ли данная задача или нет, пусть даже на дорогих современных процессорах.

alex123
Что-то мне кажется, что для такой широкополосной задачи Вы не найдете АЦП с достаточным количеством разрядов. Надо считать, но как, пока не понял. Может более молодые товарищи с форума еще помнят, чему их в ВУЗ'ах учили?

Ладно, попробую для начала упростить задачу: выдилить из 30МГц 2-4КГц (Обычный АМ КВ приёмник)

1. В таком случае лучше использовать не Чебышева, а полифазные децимирующие КИХи
2.-- но лень-- лучше за дело не браться

1. В таком случае лучше использовать не Чебышева, а полифазные децимирующие КИХи
А можно об этом по подробниее?
Вначале расчитываешь сам фильтр, затем форму его реализации, а затем уже тупо считаешь число требуемых операций.
Для подсчёта количества операций необходимо орентироваться на конкретный ассемблер, для этого нужно выбрать конкретный процессор, быстродействие которого мне и надо расчитать :( , или я не прав?

Вкратце поподробнее не удасться. На техасе и аналоге есть достаточное количество по DDC (digital down converter). Это аппаратные штуки, но принцип тотже. Естесственно там есть ссылки и на базовую литературу по текущему вопросу. Основная идея в том, что во многих случаях (а в радиотехнике почти всегда) после фильтрации очень целесообразно/необходимо уменьшить частоту дискретизации (децимировать). В таком случае есть возможность существенного сокращения общего числа операций, в основе которой лежит тот факт, что незачем рассчитывать выходные значения фильтра которые потом будут отброшены/продецимированы. Такой фокус подходит только для КИХ (хотя есть извращенцы (с уважением) которые ухитряются это вытворять и на БИХ). Без разговора о нюансах получается в принципе, что чем больше коэффицент децимации (отношение входной и выходной частот дискретизации) тем лучшее. Эти и занимаются полифазные децимирующие КИХи в различной своей форме реализации.

Если речь идет о любой дороговизне проца, то эти бабки лучше разбить на две части - модуль DDC и затем
только проц (и то значительно дешевлее выйдет).

А ассемблер это дело десятое. Все равно в перую очередь надо считать сколько операций умножения, сложения, сдвигов, обращений к внешней памяти и т.д. Затем под конкретный асм эти вещи домножаются на необходимые такты. И то однозначно никто ничего не скажет. Написание проги на проце на асме это в какой-то мере шаманство. У каждого свои приемчики, модульки и т.д. Посади десять профи на одну задачу и будет десять различных реализаций со своими плюсами и минусами. Поэтому прикинуть можно при реализации в лоб (см. вышее), а уж до чего соптимизировать можно - это как повезет. А при определенном раскладе выигрыш от оптимизации может достигать 3-5 раз.

to Likx:
Спасибо! Если не сложно подскажи где можно найти литературу по DDC на русском языке да и лучше не аппаратную ареализацию, а алгоритм (хочу попробывать обойтись ЦП моего ПК(без сигнального процессора).

alex123
хочу попробывать обойтись ЦП моего ПК(без сигнального процессора) Хорошая мысль, самая малость осталась, подсунуть ему дискретизированные 30 мгц, можно и в виде файла, все равно вопрос пустяковый чем писать. ;)

На русском к сожаленью хз (потомучто нормальной не встречал), пользуюсь все время англицкой - вначале больно, а потом приятно, достаточно разобрать пару статей, остальные уже как на родном читаются.

На ПК засунуть 30МГц полосы можно, только не на Ваш! А туда куда можно засунуть ценовая политика начинается от 5000$.

DDC как раз и нужно, что бы разгрузить процессор - даже для самого крутого проца такая задача мама не горюй, если и удастся запихнуть, то далее он не сможет 2+2 вычислить. На таких частотах либо DDC в прямом виде, либо плисина где реализуется таже самая DDC, либо параллельная полосовая обработка (но тут уже треба несколько процов).

Ну и что бы давать крутые советы вообщето необходима и крутая информация - работа/хобби (т.е. финансирование или из собственного кармана), целевая функция (игрушка, конкретный тип сигнала/передачи, или Эшелон), какое РПУ (кто делал, характеристики его), АЦП (изготовитель, система ввода - usb, pci, pci-x), работа типа в реалтайме или в отложенном режиме без лимита времени по записи (это примерно на обычном ПК будет выливаться во время обработки 1мин эфирного времени где-то в 5-6мин для одноко частотного канала (при частоте дискретизации которая скорее всего в Вашем случае должна быть около 100МГц)). При желании вопросов еще на пару страниц можно накидать.

DDC -- это примерно то, что я предлагал? Т.е. берем сигнал полосой 30 MHz и вырезаем из него несколько полосок разумной ширины?

Но! Есть одна вещь, в которой я сомневаюсь. Если делать такой КВ-приемник, то какой у него должен быть динамический диапазон? И какая для этого должна быть разрядность ADC? Есть подозрение, что не все тут так безоблачно. Ведь нам еще надо полосы нарезать, а они будут далеко не самыми сильными по уровню из всего сигнала. Рядом и вещалки будут, и помехи от зарядок да компов. Полезный узкополосный сигнал может просто утонуть в пределах бита.

Я уже писал об этом в теме про радиомодемы. Вот сейчас куча замечательных широкополосных систем связи, которые в теории дают хорошую помехоустойчивость против узкополосной помехи. На практике же они легко забиваются любой помехой! Почему? Я думаю, что дело в неверной оценке необходимого динамического диапазона и разрядности цифровой части.

Но! Есть одна вещь, в которой я сомневаюсь. Если делать такой КВ-приемник, то какой у него должен быть динамический диапазон? И какая для этого должна быть разрядность ADC? Есть подозрение, что не все тут так безоблачно. Ведь нам еще надо полосы нарезать, а они будут далеко не самыми сильными по уровню из всего сигнала. Рядом и вещалки будут, и помехи от зарядок да компов. Полезный узкополосный сигнал может просто утонуть в пределах бита.
Примерно похожее нашёл в И-нете:
http://www.arrl.org/tis/info/pdf/020708qex035.pdf
http://www2.arrl.org/tis/info/pdf/030304qex003.pdf
Но пока не до конца разобрался из-за трудностей перевода.

В современных ПК декларированна шина 800МГц, а мне хватит и 100, хотя понятно что использование шины на 100% не возможно :(



На севоднешней день задача чисто теоретическая т.к. цель - ВКР бакалавра, Но через год придётся писать диплом, а там без практики не обойтись!

==В современных ПК декларированна шина 800МГц, == Ну батенька Вы шутник! Это-то здесь при чем? Вам сигнал надо из вне засунуть, а какие внешние шины??? Как говорилось выше при лобовом подходе к которому Вы стремитесь ПК на лету вашу задачу не протянет, т.е. придется вначале на винт. А скорости винтов? И 100Мгц дискретизации не надо путать с реальной скоростью. Если Вы думаете, что обойдетесь 8 разрядами в КВ, тогда да, поток будет 100. Но не обольщайтесь - в КВ в полосе 30МГц вам и 16ти будет мало, а это уже 100*2, т.е. 200Мбайт/сек. Если надо потренироваться на software radio, то уйдите вначале на откровенно подъемные вещи, там все равно будет и фильтрация, и демодуляция, и передескритизация - т.е. весь джентельменский набор. Прощупайте все ручками от и до, тогда можно будет замах и посерьезней сделать.
И если в Вашей конторе такие задачи ставят на ВКР, то и заведение надо понимать соответствующей направленности, соответственно и минимальная литература должна быть, по крайне мере ее должно быть достаточно чтоб не допускать таких ляпов как прибывать в уверенности что 800 спасут отца русской демократии.
Читать, читать и еще раз читать!!! Здесь при всем желании всего не расскажешь.

dimss
Смотря как вырезать. Если в цифровом виде, то да, но и то одну полосу. Если надо несколько, то надо либо несколько ddc либо одну многоканальную. Но лучше полосовать перед ацп. Хотя все зависит от задач.

Понятие широкополосности достаточно тонкое. И любая крутая шэпэска может быть спокойна подавлена одной гармоникой соответствующей мощности. Все определяется взаимной энергетикой.

Если Вы думаете, что обойдетесь 8 разрядами в КВ, тогда да, поток будет 100. Но не обольщайтесь - в КВ в полосе 30МГц вам и 16ти будет мало

Этого я и боялся :) А есть ли такие АЦП, чтобы 20 и более разрядов в такой полосе?

Нету! И еще раз не забывайте, что этот поток надо еще проглатить и обработать! А по сему, на сегодня по многим причинам имеет смысл вначале подполосить, потом цифровать. В УКВ да, такие полосы одновременно смотреть часто необходимо, а в КВ таких систем связи которые сразу тем или иным способом охватывали хотя бы 10МГц нет и соответственно не надо создавать себе головную боль. Либо перестраиваемая полоса, либо параллельно несколько полос.

В УКВ да, такие полосы одновременно смотреть часто необходимо

Например, в система передачи данных на многих GHz. Но там можно обойтись меньшей разрядностью, так как требования к ДД полегче. Зато и затыкаются такие системы от любой помехи в полосе :)

dimss

==Но там можно обойтись меньшей разрядностью, так как требования к ДД полегче. == Совершенно верно!

==Зато и затыкаются такие системы от любой помехи в полосе== не от любой. Еще раз повторюсь - все зависит от отношения сигнал/шум. Скрыли Вы сигнал под шумом какой-нибудь шэпээской. Свернули, базу добавили, сигнал вылез из под шума. Таже ситуация, но сигнал утопили поглубже - свернули, базу добавили, сигнпал вылез - и хрен большой - система уже не функциклирует, не хватает отношения! Любой хитрый сигнал (даже джамалунгой возвышающийся шэпээсник) можно изничтожить всего лишь узкой гармоникой но соответствующей мощности. И как Вы говорите происходит, это всего лишь частные случаи вызванные недоработками в проектировании, нестыковками в организации ну и господина случая конечно. Любая система считается под конкретику. Учел я все, изготовители не схалтурили, эксплуататарщики не нарушают - все будет работать. На любом срезе кто-то нарушил - будет то что Вы и говорите.

А кто-нибудь знает принципы работы DDC. Что-то мне не верится, что там просто перестраиваемый полосовой фильтр. Я слышал там стоят гребенчатые фильтры. Пробовал, рисовал, ну не получается сдецимировать так, чтобы на нуле оказалась только нужная полоска.

Adv May be DDS? ;)

Adv


==Я слышал там стоят гребенчатые фильтры.== В обычных ширпотребах (узкополосных) стоят на входе CIC, которые имеют гребенчатый вид (по подавлению). После стоят пару ступеней обычных FIR, последний из которых компенсирует искажения CIC.

==Что-то мне не верится, что там просто перестраиваемый полосовой фильтр.== Правильно не верится! Там в начале сигнал скидывается гетеродином в ноль. А по сему и нет проблем снесения в ноль при децимации полосового сигнала (хотя если низя но очень хочется, то можно, но подстелив соломку!).

Likx
(хотя если низя но очень хочется, то можно, но подстелив соломку!).
А литература на эту тему есть?
А то очень хочется!

Adv

В явном виде не подскажу, так как сам как правило читаю на лету в нете (англицкий естесственно), и если суть схватываю, то из памяти вычеркиваю.

Если очень хочется, то надо иметь в виду следующее. Проблемы с децимацией полосовых сигналов по большому счету есть только у вещественных сигналов (из-за отрицательной составляющей). А по сему, я в начале путем комплексной фильтрации (т.к. фильтрация просто необхадима перед децимацией) сигнал фильтровал и делал комплексным, затем децимировал (хотя немножко лукавю здесь, но для начала этого Вам хватит). Сигнал в ноль может не снестись, но!, его же от туда, куда он снесся элементрано можно дотянуть до нуля путем привычного гетеродирования, т.е. умножения на комплексную опору. В итоге получается следуещее - штатное DDC обычно сигнал в начале сносит в ноль и потом занимается процедурой децимации, а здесь в начале децимируется, а потом дотягивается до нуля с той позиции в которой он оказался после децимации (которая естесственно сторого рассчитывается). Под соломкой здесь понимались два фактора - комплексная фильтрация, и не боязнь, что сигнал после децимации окажется не в нуле, а спокойнеая его дотяжка.