Suréchantillonnage et décimation: quel filtre utiliser?


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J'ai un capteur produisant (plus ou moins) des données à bande limitée avec une coupure d'environ 45 Hz, avec un roll-off et un AWGN . J'ai un ADC qui échantillonne ledit signal à 800 Hz, avec un filtre anti-aliasing unipolaire à environ 200 Hz. Le problème est que je n'ai qu'une bande passante de communication suffisante pour envoyer des échantillons à 100 Hz et qu'une décimation est donc nécessaire.

Actuellement, j'ai simplement un filtre de moyenne mobile à 8 échantillons et j'envoie tous les 8 échantillons. Cela semble sale et sous-optimal. Il doit certainement exister un meilleur moyen.

Y a-t-il une «meilleure» chose acceptée à faire dans ce cas? Dois-je, par exemple, faire un filtre FIR passe-bas pour éliminer autant que possible la bande passante du signal à 50 Hz? Ou, existe-t-il une sorte de schéma d'estimation optimal qui fera mieux?

L'objectif est d'implémenter plusieurs canaux (9 canaux) sur un microcontrôleur de petite taille (ARM Cortex M4, par exemple), donc le moins cher en calcul sera le mieux!

Réponses:


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Dois-je, par exemple, faire un filtre FIR passe-bas pour éliminer autant que possible la bande passante du signal à 50 Hz?

Oui, c'est exactement ce que vous devez faire. C'est un débit de données extrêmement bas, donc même avec un processeur Wimpy, je pense que cela devrait être capable de faire un assez bon filtre. D'autant plus qu'il suffit de calculer18 des sorties du filtre.


Existe-t-il une «meilleure» classe de FIR pour ce problème? Ou un sinc fenêtré devrait-il être suffisant?
Damien

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Oui, un sinc de fenêtre devrait convenir.
Jim Clay

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Bien que vous puissiez créer le filtre avec un littéral windowed-sinc, il serait probablement plus facile de le faire en utilisant l'algorithme remez. Avec lui, vous pouvez spécifier votre bande passante, votre fréquence de coupure et votre ordre de filtrage, et vous obtiendrez le meilleur filtre équiripple possible compte tenu de ces contraintes.
Jim Clay
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