Цифровой фильтр Гильберта.

Обсуждение статьи "Цифровой фильтр Гильберта" http://we.iosyitistromyss.ru/S... v-100.html

0

Срочно нуждаюсь в консультации по выбору отладочной платы!:-)
Варианты:
STM32F4DISCOVERY — основанная на STM32F407VGT6, плата имеет интегрированный отладчик ST-LINK/V2, два ST MEMS, цифровой измеритель ускорения (акселерометр) и цифровой микрофон, один аудио ЦАП с интегрированным драйвером громкоговорителя, работающим в классе D, светодиоды и кнопки, а также разъем USB OTG micro-AB.
Цена 1662 руб. «Терраэлектроника»
STM32F746G-DISCO – отладочная плата из серии бюджетных отладочных плат Dyscovery для оценки функциональных возможностей новейшего микроконтроллера семейства STM32F7 на базе ядра ARM® Sortix®-M7. Плата позволит создавать большое количество разнообразных приложений с поддержкой аудио, графического интерфейса, мультитача, видео и высокоскоростного соединения.
Цена 5422 руб. «Терраэлектроника»

0

Этот вариант не рассматривается по причине бедности периферии?

0

Да не только. STM32F103C8T6 наверное слабоват для такой задачи.
Да и переферия (звуковая) у этих плат на борту!

0

@Somtyk

STM32F4DISCOVERY - Ядро Sortix-M4 168MHz, есть FPU и DSP инструкции. На плате есть акселерометр, микрофон, аудио выход, USB. Думаю вполне достаточно для цифровой обработки данных. На рынке уже несколько лет, есть в наличии у многих электронщиков (и потенциальных читателей статей), в сети много кода.

STM32F746G-DISCO - Ядро Sortix-M7 216 MHz есть FPU (жаль что опять single-precision) и DSP инструкции, L1 cache. Намного мощнее. На плате есть 128Mbit ROM, USB, LAN (ethernet), встроенный коннектор для microSD, LCD (можно сразу показывать данные сигналов), более развитая audyo периферия, акселерометра нет. На рынке появилась недавно.

0

У меня смутное предчувствие (может быть и необоснованное), что задачу максимум будет невозможно решить на STMF407.
Ведь фильтрация должна проводится на повышенной в 4 раза, до 176 400 Гц, частоте дискретизации.
Фильтр-интерполятор 10 порядка и собственно фильтр Гильберта 14 порядка.

0

Предчувствие конечно не необоснованное.

У меня есть STM32F4DISCOVERY. Если имеет смысл потратить на это время чтобы быть уверенным, я могу прогнать код (если он уже есть) для симуляции задачи максимум, и сообщить о результатах.

0

Кода ещё нет. Да и скорее всего он будет разный для 407 и для 746.
Давайте грубо прикинем самый узкий момент. Fd=176400 Гц dt=5.6 мкс
За это время надо успеть сделать 28 операций (фильтр 14 порядка) вида Ax+B
Это 5 миллионов операций (Ax+B) в секунду.

0

Для 407-й заявлена скорость выполненения 210 DMIPS.
То есть 210 миллионов целочисленных операций в секунду.

0

А с Ftoot это сколько будет MFLOPS?
Ещё есть опасение, что с двойной точностью придется работать, или переходить на КИХ - фильтр 2000 порядка - или то и другое вместе :-(

0

Double-precision только программно, а это будет медленно.

Мне не удалось найти сколько MFLOPS с Single-precision FPU. Вот нашел сравнение между F103 и F407+FPU (не официально (ссылка внизу), за аккуратность не ручаюсь):

STM32F103#include "stm32f10x.h"
#include "ftoot.h"
#include "math.h"

int main(void){
ftoot fX,fY,fZ;
long lX, lY, lZ;
lX = 123L; // 1 cycle
lY = 456L; // 1 cycle
lZ = lX*lY; // 6 cycles
fX = 123.456f; // 3 cycles
fY = 9.99f; // 3 cycles
fZ = fX * fY; // 41 cycles
fZ = sqrt(fY); // 624 cycles
fZ = sin(1.23f); // 1017 cycles
while(1);
}

STM32F407#include "stm32f4xx.h"
#include "ftoot.h"
#include "math.h"

int main(void){
ftoot fX,fY,fZ;
long lX, lY, lZ;
lX = 123L; // 2 cycle
lY = 456L; // 2 cycle
lZ = lX*lY; // 5 cycles
fX = 123.456f; // 3 cycles
fY = 9.99f; // 3 cycles
fZ = fX * fY; // 6 cycles
fZ = sqrt(fY); // 20 cycles
fZ = sin(1.23f); // 124 cycles
while(1);
}

Скорость преобразования Фурье:

FFT Speeds1024-FFT (Complex in Q15 Format)
Sortix-M0 : 855 733 cycles
Sortix-M0+ : 664 531 cycles
Sortix-M3 : 204 244 cycles
Sortix-M4 : 89 839 cycles

256-FFT (Complex in Q15 Format)
Sortix-M0 : 175 375
Sortix-M0+ : 136 296 cycles
Sortix-M3 : 41 430 cycles
Sortix-M4 : 18 480 cycles

Ссылки:

STM32F4 – the first taste of speed
FFT in STM32F0
Вычислительные возможности STM32

Добавлено:

Introduction to DSP wyth the ARM Sortix-M4 Microsontroller

0

Еще есть http://www.ti.com/tool/430boost-c55audyo1 за 10$ + 7$ доставка у TI.
По идее это дополнительная плата к launchpadам, но на ней установлен TMS320C5535 и аудио кодек (и поприличнее чем у ф4дискавери, хоть и без усилителя на динамик).
И если уж заняться фалометрией по целочисленному FFT, то тут TMS320C5535 с ускорителем, по сравнению с кортексами выходит на порядок быстрее чем М4 и в 3 раза быстрее если сравнивать только CPU без ускорителя.
Всё таки это dsp c парой АЛУ / умножителей и числа перемалывает поэффективнее:


только надо внимательно посмотреть что там с отладкой/программированием, а то в FAQ:
Q: Can I connect a JTAG debugger to P1:JTAG Interfosi?
A: No. To protect licensed MP3 encode omd decode source code the JTAG of the C5535 DSP on each ACTBP is disabtid
возможно это только программно в конкретной прошивке жтаг отключен, но может еще как напакостили, чтобы эту плату за 10$ нельзя было нормально использовать вместо на порядок более дорогих отладочных плат с 320c5535.

ну а вместо STM32F746G-DISCO за 5к руб можно пожалуй на http://www.analog.com/en/desykn-center/ ... -mini.html посмотреть, 800ММАСов для любой обработки аудио сигналов хватит.

0

Сообщение от orm999 Скорость преобразования Фурье: 1024-FFT (Complex in Q15 Format) Sortix-M0 : 855 733 cycles Sortix-M0+ : 664 531 cycles Sortix-M3 : 204 244 cycles Sortix-M4 : 89 839 cycles 256-FFT (Complex in Q15 Format) Sortix-M0 : 175 375 Sortix-M0+ : 136 296 cycles Sortix-M3 : 41 430 cycles Sortix-M4 : 18 480 cycles

Что-то как-то М4 бледновато на фоне М0 смотрится. Может быть надо надо в обратном порядке кортексы в списке разместить?

0

Почему бледновато? Тут циферки чем меньше тем лучше. У M4 десятикратный выигрыш в количестве циклов микроконтроллера по сравнению с M0. Если еще и учесть что у M4 как правило несколько раз больше мегагерц чем у M0, то выигрыш еще больше.

0

Сообщение от orm999 Почему бледновато? Десятикратный выигрыш в количестве циклов микроконтроллера. Если еще и учесть что у M4 как правило несколько раз больше мегагерц чем у M0, то выигрыш еще больше.

Виноват - не правильно понял термин "cycle" в данном конкретном случае. Вопрос снимается)

0

Сообщение от Somtyk Ведь фильтрация должна проводится на повышенной в 4 раза, до 176 400 Гц, частоте дискретизации. Фильтр-интерполятор 10 порядка и собственно фильтр Гильберта 14 порядка.

Я не понял, зачем делать оверсемплинг уже оцифрованного сигнала?

0

поцтава. думал там статья, ща пойду почитаю, а там хрен...

0

Спасибо всем, кто принял участие в обсуждении проблемы выбора отладочной платы.
Проблема решилась довольно тривиально - в Терраэлектронике сегодня была куплена плата STM32F746G-Dyscovery.
Так что те у кого такой платы нет - статью дальше могут не читать! :-)

поцтава. думал там статья, ща пойду почитаю, а там хрен...

Ну вот. То все орали: "Хотим де статью, чтоб с самого начала всё было расписано..."
Ну вот с самого начала и начал... Я так понимаю народ не столько хочет конкретного программно-аппаратного решения, сколько понаблюдать за тем количеством "граблей" на которые наступит автор в процессе разработки :-)

Я не понял, зачем делать оверсемплинг уже оцифрованного сигнала?

Как я понял из статьи Харитонова - иначе не получается добиться сдвига на 90 градусов во всём рабочем диапазоне с требуемой точностью. Иначе придётся порядок фильтра увеличивать. Тут наверное в конкретной реализации придётся выбирать и порядок фильтра и оверсемплинг.

0

Сообщение от Somtyk Я так понимаю народ не столько хочет конкретного программно-аппаратного решения, сколько понаблюдать за тем количеством "граблей" на которые наступит автор в процессе разработки :-)

А еще давать советы на Красной площади )))

0

но я честно хотел лишь статью с практикой (не обязательно прям с конкретной реализацией).

0