Phần mềm thiết kế bộ lọc tốt cho Mac OS X / Unix?


11

Tôi cần triển khai bộ lọc thông thấp đơn giản cho mạch thu thập dữ liệu (sử dụng vải dẫn điện co giãn làm cảm biến điện trở). Nhiều nguồn khác nhau đã khuyến nghị rằng cách tốt nhất để thực hiện điều này là sử dụng phần mềm thiết kế bộ lọc.

Tôi chưa tìm thấy một công cụ thiết kế bộ lọc (máy tính) mà tôi thích. Những cái trực tuyến tôi tìm thấy đã có lỗi / đáng ghét. Giải pháp tốt nhất sẽ là một với GUI đẹp hoạt động với Mac OS X. Ngoài ra, một giải pháp Unix / Linux có thể hoạt động. Windows là không có đối với tôi.

Tôi tìm thấy danh sách này: http://www.circuitsage.com/filter.html

EDIT: Hiện tại tôi đang sử dụng bộ lọc dựa trên web này , đặc biệt dành cho các bộ lọc hoạt động (có thể áp dụng nhiều hơn cho các cảm biến vì chúng ổn định hơn với tần số thấp).


Bạn nên làm rõ liệu bạn có quan tâm đến việc thiết kế bộ lọc kỹ thuật số hoặc bộ lọc tương tự hay không ; và, đối với các bộ lọc tương tự, chủ động hoặc thụ động.
nibot

Câu trả lời:


6

MATLAB là một nơi khá tốt để bắt đầu mô phỏng và thiết kế bộ lọc. Có một hộp công cụ thiết kế bộ lọc khá hữu ích. Tuy nhiên, nó có chi phí.

Đối với các ứng dụng cảm biến, bộ lọc Butterworth thường tốt hơn vì chúng có băng thông phẳng tối đa (với chi phí đáp ứng pha và tắt). Điều đó có nghĩa là biên độ tín hiệu của bạn sẽ bằng phẳng trong toàn dải tần số.

Tránh xa việc thực hiện bộ lọc hoạt động cấu trúc liên kết Sallen-Key , rất khó để có được tất cả các thành phần được khớp và duy trì độ chính xác tốt, hãy thử thực hiện mô phỏng Monte Carlo trên mạch Sallen-Key để hiểu rõ hơn.

Bộ lọc tụ chuyển đổi là tốt cho cuộn xuống dốc và chúng có sẵn trong bộ lọc Butterworth. Những cái này cần một cực duy nhất trước và sau chúng để loại bỏ răng cưa do tín hiệu đồng hồ của công tắc xảy ra ở bất cứ nơi nào lớn hơn từ 50 - 100 lần so với mức cắt của bạn.

Hoặc sử dụng bộ lọc RC đơn cực đơn (chủ động hoặc thụ động) và đưa vào ADC tốc độ cao hơn và sau đó bạn có thể sử dụng xử lý tín hiệu số trên nền tảng nhúng hoặc PC để thực hiện phân tích và phân tích. Điều này chuyển chi phí và độ phức tạp từ các thành phần tương tự sang các yêu cầu phần mềm và xử lý.

Quan trọng nhất - đảm bảo bạn tuân thủ các tiêu chí Nyquist và rằng bạn đang lấy mẫu ít nhất gấp đôi tần số cao nhất, trong thực tế, điều này có nghĩa là mẫu có tần số cao gấp bốn - 10 lần, để cho phép bộ lọc cuộn xuống dưới mức độ phân giải ADC của bạn với tỷ lệ Nyquist.


4
SciPy có thể làm rất nhiều thứ giống như MATLAB, nhưng miễn phí. scipy.org/doc/api_docs/SciPy.signal.filter_design.html Ngoài ra còn có nhiều bản sao trực tiếp như Octave và FreeMat, nhưng tôi không biết liệu chúng có tích hợp tất cả các công cụ thiết kế bộ lọc hay không.
endolith

Tôi có một bản sao MATLAB - sẽ kiểm tra xem, mặc dù tôi không chắc liệu nó có mang lại sơ đồ điện hay không.
sân thượng

3
bạn sẽ không nhận được sơ đồ điện vào hoặc ra khỏi MATLAB. Bạn có một vài tùy chọn, một trong số đó là bộ công cụ thiết kế bộ lọc, cho phép bạn mô hình hóa các bộ lọc trực tiếp hoặc thực hiện chuyển đổi laplace của mạch và mô hình của bạn và mô phỏng bằng tham số laplace, sau đó chuyển đổi lại thành sơ đồ điện. Matlab sẽ mô hình hóa các đa thức bộ lọc thực tế, chứ không phải mạch, vì các bộ lọc là không phổ biến, và qua một vài miền, trong đó các mạch điện chính xác là như vậy. Tuy nhiên, họ có thể nhận ra đa thức bộ lọc!
smashtastic

Ngoài ra còn có octave mà mã nguồn mở / miễn phí và (hầu hết) tương thích với mã MATLAB cho thiết kế bộ lọc: gnu.org/software/octave
Đánh dấu

5

Hãy thử Scilab , nó đi kèm với các chức năng mô phỏng và thiết kế bộ lọc FIR và IIR. Nó miễn phí! Có phiên bản Linux và MAC.


3

Phụ thuộc những gì bạn có nghĩa là "bộ lọc thông thấp đơn giản" và những gì bạn cần phần mềm để làm. Nếu bạn chỉ muốn tần số -3 dB cho bộ lọc LC:

Máy tính Google

Sói Alpha


Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.