如何使用ADC决定切换滤波器的频率(流量:模拟信号到ADC到位到fir_filter到filtered_output)

时间:2014-03-10 15:25:48

标签: filtering vhdl adc digital-filter

  1. 必须使用FIR滤波器去除噪声。 我不知道可能加到我正在采取的模拟反馈信号中的噪声频率。
  2. 我的设备包含模拟反馈信号,然后我使用ADC对数值进行数字化现在我必须应用FIR滤波器来消除噪声,现在我不确定哪种噪声会增加来自环境的模拟信号中的噪声或由于ADC会出现某种噪音吗?
  3. 我必须在vhdl中对此进行编码。(这部分很容易,我可以这样做)。
  4. 我的主要问题是决定频率。

    提前致谢! 我正在标记vhdl,因为一些在vhdl工作的人可能知道过滤器。

1 个答案:

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首先让我说明一个明显的例子:ADC以固定速率采样,不能代表任何高于奈奎斯特频率的频率

第一步:了解混叠,并且任何高于奈奎斯特的频率都将作为噪声混入信号中。一旦得到这个,您就会明白在数字化之前,您需要在模拟信号路径中的硬件中使用抗混叠滤波器。根据应用的噪声要求,您可以使用运算放大器实现非常复杂的4极滤波器;最简单的是使用RC滤波器。

第二步:设置过滤器切断。不要在奈奎斯特频率上设置截止频率,确保滤波器在奈奎斯特之前切割良好(1 / 2x ... 1 / 10x,实际上取决于干净程度和噪声程度)

所以现在你实际上是对信号进行过度采样:滤波器正在切割信号,并且采样率足够高,使得奈奎斯特频率足够高。过采样是一种额外的数据,你捕获的目的是进一步过滤,甚至可能是抽取(保留在N个样本中并将其余部分抛弃)

第三步:使用滤波器进一步消除抗混叠滤波器的初始截止和奈奎斯特频率之间的噪声。这本身就是一门科学,但让我首先建议一个好的抽取滤波器:平均2个值。它是2阶的盒式车滤波器,也称为SINC滤波器,可以重新应用N次。在N次之后,使用pascal三角形中第N行的值(除以它们的总和)相当于FIR。

同样,过滤器选择本身就是一门科学。极端情况是sigma-delta ADC的抽取滤波器。 CS5376A datasheet清楚地解释了他们在做什么;我从阅读数据表中学到了很多东西!