Целочисленное проектирование фильтров

Все что касается фильтрации
Vlad27
Сообщения: 86
Зарегистрирован: 06 апр 2015, 10:09
Откуда: г, Нижний Новгород (rif27@bk.ru)

Re: Целочисленное проектирование фильтров

Сообщение Vlad27 »

Обычный двухядрёный Пентиум под ХР - типовой настольный комп, как и у всех.
А Тянь-Хэ_2 это, видимо, суперкомпьютер? Но ведь дело не в мощности
комп-ра, а в умных, рациональных алгоритмах вычислений. Умный разработчик
пишет и использует быстрые алгоритмы, а суперкомпьютер нужен только дураку :) ,
за редким исключением. А модели ЦЦФ очень быстрые и при практическом
проектировании заглаза хватает обычной машины - главное в выборе
правильного сценария решения сложной пректной задачи.
Такой, например, как последний заказ -синтез малоразрядных решений
для высокоскоростных ЦФ на СБИС, где разрядность АЦП в 4 -5 бит.
Поэтому и ЦЦФ надо делать с такой разрядностью.

Аватара пользователя
Santik
Сообщения: 609
Зарегистрирован: 28 дек 2010, 08:04
Откуда: Мирный (Якутия)
Контактная информация:

Re: Целочисленное проектирование фильтров

Сообщение Santik »

Я вот считаю, что Вам, конкретно, суперкомпьютер и нужен! Не для нахождения коэффициентов фильтра - а для доказательства их оптимальности! На 4-5 разрядах это вполне реально.

Vlad27
Сообщения: 86
Зарегистрирован: 06 апр 2015, 10:09
Откуда: г, Нижний Новгород (rif27@bk.ru)

Re: Целочисленное проектирование фильтров

Сообщение Vlad27 »

Santik писал(а):Я вот считаю, что Вам, конкретно, суперкомпьютер и нужен! Не для нахождения коэффициентов фильтра - а для доказательства их оптимальности! На 4-5 разрядах это вполне реально.
Да, конечно, для защиты докторской диссертации надо будет доказывать
оптимальность решения. Но мы же в своей лаборатории занимаемся
выполнением практических заказов на разработку в данном случае ЦФ по
конкретным технических заданиям обычно с их обязательной
практической реализацией в основном на кристалле ( на DSP во float -
гораздо реже). А здесь главное и единственное - чётко выполнить
требования ТЗ, реализовать фильтр "в железе" и измерить все его
характеристики - иначе Заказчик работу не оплатит. А Заказчику обычно
глубоко "до лампочки" оптимальное это решение или нет. Но если
он этого потребует, то стоимость работы возрастёт раза в два за
статистическое доказательство оптимальности (там то и желательна супер-ЭВМ).
Да, особенность поискового проектирования, в отличии от
классического расчётного) состоит в появлении критерия НАДЁЖНОСТИ
отыскания (отделения) именно глобального экстремума F(IX), а не
зависания на локальном. Ниже на рисунке приведена эта простая
формула вероятности попадания именно в глобальный экстремум Pгэ
(здесь Рлэ - вероятность локального исхода). По осям на графике
Lg(F(IX)) и M- число начальных точек поиска. Видно, что при M > 200
в данном случае уже фактически все точки пространсва проектирования
перебраны и целевая функция перестаёт уменьшаться, т.е. скакать
по локальным экстремумам и Ргэ стремится к 1. Но это ещё не
значит, что такое решение и будет использовано практически.
Ведь раствор глобального экстремума может быть очень
узким, что определяет малую устойчивость такого "оптимального"
решения к малой девиации параметров. Такие "узкие гвоздики"
никогда практически не используют при реализации фильтра.
Забыл предупредить, что рисунок приведён по задаче НБП -
нелинейного булева программирования, когда каждая переменная
имеет только два значения 0 и 1 ( задача синтеза оптиального
дискретного ФМС-сигнала). Но логика та же, что и в ЦНП для
поискового проектирования ЦЦФ.
Вложения
Эффективное решение многофункциональной задачи
Эффективное решение многофункциональной задачи
cxod.jpg
Последний раз редактировалось Vlad27 03 сен 2015, 17:28, всего редактировалось 2 раза.

Аватара пользователя
Santik
Сообщения: 609
Зарегистрирован: 28 дек 2010, 08:04
Откуда: Мирный (Якутия)
Контактная информация:

Re: Целочисленное проектирование фильтров

Сообщение Santik »

То есть всё-таки предполагается экстенсивный путь :cry:
У кого супер-компьютер круче, у того и фильтры будут рассчитаны оптимальнее... Хотя особо рассчитывать на это не приходится, но всё-же...

Vlad27
Сообщения: 86
Зарегистрирован: 06 апр 2015, 10:09
Откуда: г, Нижний Новгород (rif27@bk.ru)

Re: Целочисленное проектирование фильтров

Сообщение Vlad27 »

Santik писал(а):То есть всё-таки предполагается экстенсивный путь :cry:
У кого супер-компьютер круче, у того и фильтры будут рассчитаны оптимальнее... Хотя особо рассчитывать на это не приходится, но всё-же...
Да нет. В практическом поисковом проектировании никто никогда не ищет
чёрную кошку в тёмной комнате. И при быстрых моделях и алгоритмах
никакие супер- не нужны. Ведь поисковое проектирование - это вероятностное
и высокоинтеллектуальное проектирование - уже ранее говорил.
Всё здесь решает опыт и навык, понимание физики объекта и
использование активных стратегий проректирования. Именно этому
надо учить молодых проектировщиков, с моей т.з., а не MATLABу.
И надо получать техническое решение задач, которые никакими
классическими (расчётными) подходами не решается. Или мы получим
хотя бы одно такое решение - либо не получим ничего. Дырка от
бублика всегда хуже самого бублика. Выбор то очевиден.
Я же предлагал оппонентам решить любую из ранее представленных
задач альтернативным способом, в МАТLABе например, или где угодно,
на 4-х битах, да с линейностью фазы, да в целых числах.
А спекуляции на тему "оптимальности" - дело пустое. Просто проектные
задачи стали гораздо сложнее и билинейные преобразования,
как и частотные выборки, например, с ними уже не справляются -
диалектика простая :) .

Vlad27
Сообщения: 86
Зарегистрирован: 06 апр 2015, 10:09
Откуда: г, Нижний Новгород (rif27@bk.ru)

Re: Целочисленное проектирование фильтров

Сообщение Vlad27 »

Вот ещё весьма интересный класс фильтров - всепропускающие ЦФ, которые часто
называют фазовыми фильтрами. При линейности фазы и единичной передаче на
всём главном интервале - это идеальные линии задержки цифрового сигнала.
Время задержки, естественно, определяется углом наклона фазовой
характеристики ну и порядком фильтра, конечно. Ниже привожу решение
для рекурсивного фильтра 12-го порядка, на сей раз во float, хотя есть
и ЦЦФ-решения этой задачи.
Вложения
Всепропускающий рекурсивный фильтр
Всепропускающий рекурсивный фильтр

Аватара пользователя
Santik
Сообщения: 609
Зарегистрирован: 28 дек 2010, 08:04
Откуда: Мирный (Якутия)
Контактная информация:

Re: Целочисленное проектирование фильтров

Сообщение Santik »

Я не очень понял...
А чем не устраивает КИХ -фильтр с формулой скажем
CodeCogsEqn(6).gif
CodeCogsEqn(6).gif (413 байт) 4821 просмотр
И всепропускающий, и фаза линейная :D

p.s. Загляните на Киберфорум!

Vlad27
Сообщения: 86
Зарегистрирован: 06 апр 2015, 10:09
Откуда: г, Нижний Новгород (rif27@bk.ru)

Re: Целочисленное проектирование фильтров

Сообщение Vlad27 »

Santik писал(а):Я не очень понял...
А чем не устраивает КИХ -фильтр с формулой скажем
CodeCogsEqn(6).gif
И всепропускающий, и фаза линейная :D
Эта задача для нас является промежуточной
к синтезу цифровых фазовых корректоров на базе
рекурсивных ЦНП-фильтров, где фазу можно прогнуть
в любую сторону для компенсации фазовых искажений
тракта - при сохранении единичной передачи, естественно.
Сейчас какраз решаем такую задачу.
У КИХ-фильтра это сделать практически невозможно. :)
Последний раз редактировалось Vlad27 17 июл 2015, 17:28, всего редактировалось 1 раз.

Аватара пользователя
Santik
Сообщения: 609
Зарегистрирован: 28 дек 2010, 08:04
Откуда: Мирный (Якутия)
Контактная информация:

Re: Целочисленное проектирование фильтров

Сообщение Santik »

Да в том то и проблема, что такой КИХ имеет такой же порядок как и Ваш БИХ -12, но совсем простую рекуррентную формулу y[k]=x[k-12] :D
То есть я считаю или Ваш последний пример крайне неудачный, или я не разглядел в нём каких-то особых качеств :D

P.S. Нет желания Киберу "венденту" :lol: объявить ??? :lol:

Аватара пользователя
Santik
Сообщения: 609
Зарегистрирован: 28 дек 2010, 08:04
Откуда: Мирный (Якутия)
Контактная информация:

Re: Целочисленное проектирование фильтров

Сообщение Santik »

Мне всё-таки кажется, что оптимальное решение для всепропускающего фильтра с линейной фазой - просто обязано "свалиться" в область КИХ - фильтра - точнее к обыкновенной линии задержки! По крайней мере это идеальное решение - абсолютно точное, заведомо не расходящееся, не требующее не только операций умножения, но и даже сложения!

Ответить