Микрофонный ФНЧ - цифровой алгоритм?

[VA7KL]

Может кто покажет алгоритм ФНЧ для микрофонного усилителя.. Чтобы ограничить полосу до 3 кГц. Пока что я оцифровую голос, определяю его мгновенную частоту и в ДДС с помощью STM синтезирую ВЧ однополосный сигнал. Без всякой ВЧ фильтрации пока, что неправильно но очень удобно - получается практически телефонный трансивер прямого преобразования, сразу на рабочей частоте. На картинке с эфира видно что спектр выплескивается за 3 кГц.

[Егм]

Если поможет могу маткадовский файл расчёта КИХ фильтра выложить .(комплексная математика)

[VA7KL]

КИХ фильтра

Спасибо! Хорошо бы с советом: "такого то порядка, такого то типа, работает". На фильтры можно полжизни потратить, что паять будет некогда.

[Егм]

Хорошо бы с советом:

Самый простой вариант:
1 Оцифровываем "голос"
2 Преобразованием Фурье(ПФ) получаем частотный спектр(ЧС) .
3 На ЧС удаляем не нужные компоненты (не нужные частоты приравниваем 0)
4 Выполняем обратное ПФ , получаем цифровой "голос"с желаемыми параметрами .
Всё нужно делать с реальной и с мнимой частью ЧС . Иначе на выходе получите весьма специфичный   "голос".
И ни каких заморочек с расчётом фильтров .

[ra0ahc]

На языке С надо?

[VA7KL]

На языке С

Та я формулы легко перевожу в STM C, были бы они.

Фурье

Так для него же надо накопить буфер 1024 как минимум, желательно с перекрытием, потом оконную функцию, и все это надо в реальном времени...Не проще ли во временнОй области, FIR или IIR ? Я так Hilbert transform сделал и на прием и на передачу работает. А через ПФ пришлось бы делать и прямое и обратное, зануляя отрицательные коэффициенты.

[Егм]

"У ти какой , привередливый " - автора не помню.

Так для него же надо накопить буфер 1024 как минимум, желательно с перекрытием, потом оконную функцию, и все это надо в реальном времени...

На STM задержка не очень большая будет .

Хотите по времени -  фильтр КИХ3.xmcd считает нормированную импульсную характеристику(НИХ) ФНЧ .
 

[0лег]

Добавлю еще один вариант расчета коэффициентов ФНЧ с КИХ (окно Кайзера) без MathCad.
Скрипт на Python. Для расчета использует библиотеки NumPy, SciPy.
Для построения графиков используется модуль pylab от MathPlotLib.

Сделан на основе вот этого скрипта https://scipy-cookbook.readthedocs.io/items/FIRFilter.html

Исходные данные:
1. Частота дискретизации
2. Частота среза ФНЧ
3. Минимальное значение ослабления, которое должен обеспечивать фильтр в полосе задерживания
4. Ширина полосы между частотой среза ФНЧ (полосой пропускани) и началом полосы задерживания. Этот параметр определяет крутизну ската фильтра и существенно влияет на необходимый порядок фильтра.

На выходе печатает количество коэффициентов (порядок фильтра) N и таблицу с номерами и значениями коэффициентов.
Также выводятся графики коэффициентов и АЧХ фильтра в пределах от 0 до частоты Найквиста   

[VA7KL]

Спасибо, есть в чем покопаться.
У себя в Матлабе нашел расчет IIR ФНЧ

Fs = 48000 Hz
Fp =  3000 Hz
Ap =  0.1 dB
Ast = 60 dB
N = 8

b = 0.001525705344423  -0.008066652791675   0.020768215408303  -0.034138713878115   0.039887774602053  -0.034138713878115   0.020768215408303  -0.008066652791675   0.001525705344423

a = 1.000000000000000  -7.010534851856182  21.847030639853834 -39.487511024935273  45.242951134156677 -33.630460181362238  15.832146586586743  -4.314632973475927   0.521076305105171

y(n) = b0*x(n) + b1*x(n-1) ... + bM*x(n-M) - a1*y(n-1) - ... - aM*y(n-M)

[Егм]

y(n) = b0*x(n) + b1*x(n-1) ... + bM*x(n-M) - a1*y(n-1) - ... - aM*y(n-M)

Пришла дурная мысля :
А если тупо , вручную подбирать коэффициенты ?
 В любой матсреде результат сразу будет видно .

[VA7KL]

..может Матлаб так и делает 

[ra0ahc]

Господа, так не делается ))) вам нужно налету считать коэффициенты фир фильтра. Доберусь до компа найду готовые проги на С . Просто выставите полосу с обеих сторон и все, подавление сильное и резкое за полосой. Но я уже много раз говорил, что фильтрацией должен заниматься отдельный процессор. Помните мой проект на адау1467? Там очень много фильтров. И по приему и по передаче. Подавление боковой требует два фнч последовательно. Зачем грузить процессор такой сложной задачей? Процессор - это организатор и смотрящий и показывающий))) 

[0лег]

Господа, так не делается ))) вам нужно налету считать коэффициенты фир фильтра

Сергей, а с какой целью требуется считать коэффициенты каждого фильтра "на лету" в обычном передающем тракте? Разве есть необходимость постоянно менять полосу (крутизну ската, затухание) в процессе передачи в зависимости от входного сигнала с микрофона?

[0лег]

Пришла дурная мысля :
А если тупо , вручную подбирать коэффициенты ?
 В любой матсреде результат сразу будет видно .

..может Матлаб так и делает

Тема как-то неожиданно перешла от расчета фильтра с КИХ к фильтрам с БИХ (рекурсивным фильтрам).

Для расчета коэффициентов КИХ-фильтров можно использовать метод окна и метод частотной выборки. Это очень распространенные методы. Скрипт, который я выложил ранее, использует расчет именно по методу окна (он реализован в виде уже готовой функции в библиотеке SciPy)

Для БИХ фильтров подходы немного другие. Например - трансформация аналоговых фильтров в цифровые. Вообще, с фильтрами БИХ все немного посложнее.

Что касается предложенной выше идеи перебора коэффициентов фильтра для достижения заданных параметров, то я такого не видел.

[0лег]

Есть хорошая книга по цифровой обработке сигналов, в которой достаточно подробно рассказано о цифровых фильтрах и методиках их расчета.
"Understanding Digital Signal Processing" - Richard G. Lyons https://www.amazon.com/Understanding-Digital-Signal-Processing-2nd/dp/0131089897

Эта книга также переведена на русский язык
Ричард Лайонс, "Цифровая обработка сигналов: второе издание", 2006г, "Бином-пресс"