手習ひデジタル信号処理(43) 適応線スペクトル強調器(ALE)、LMSアルゴリズム版とな

ALE_ON
Joseph Halfmoon

ALEというと、私の心の中では40年以上前から不動のAddress Latch Enableであります。しかし今回は、Adaptive Line Enhancer、適応線スペクトル強調器なんであります。適応フィルタの応用であります。信号処理素人の私にとっては適応と聞いただけで恐れいってしまうのですが。大丈夫か。

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手習ひデジタル信号処理(42) アップサンプリング処理をOctaveしてみる

F233HzResampling
Joseph Halfmoon

前回まではダウンサンプリング処理でした。今回アップサンプリングに入るのですが、新たな実習用のサンプルプログラムはありません。毎度お世話になっているDA変換による出力処理のところで4倍アップサンプリングしてきたからです。仕方がないので珍しくOctaveを取り出してきて4倍のアップサンプリング処理をやってお茶を濁した、と。

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手習ひデジタル信号処理(41) CICフィルタ使ったデシメータ利用狭帯域フィルタその2

CIC1_3EC
Joseph Halfmoon

前回は教科書のプログラムをそのまま実機STM32F446REマイコン上に実装、CICフィルタのON/OFFでどのような特性になるのか観察いたしました。今回はそのCICフィルタの振幅特性をScilabを使って計算してみたいと思います。前回使用したCICフィルタは3段の継続接続であったので、1段から3段まで比較してみます。

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手習ひデジタル信号処理(40) CICフィルタ使ったデシメータ利用狭帯域フィルタその1

DS_DUT
Joseph Halfmoon

デシメーションというのは古代ローマの恐ろしい刑罰にその名を発するようです。長い歴史の中でも実例はそれほど多くないみたいです。しかしデジタル信号処理業界?ソフトウエア無線などではすこぶる頻繁にお目にかかります。サンプリング周波数を低い方に変更するダウンサンプリングとそれに伴う低域通過フィルタ処理を行うもの。

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手習ひデジタル信号処理(39) M系列信号を使う白色雑音の発生その2

Spectrum
Joseph Halfmoon

前回、白色雑音(ホワイトノイズ)の生成に使うLFSR(Liner Feedback Shift Register)を「わざわざ」ゲートレベルの回路図でシミュレーション。LTspice使う荒業?です。今回は三上先生のプログラムを実機STM32マイコン上で動作させてみます。Cで書けばLFSRなど何ということもない?

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手習ひデジタル信号処理(38) M系列信号を使う白色雑音の発生その1

MSeq16_LFSR
Joseph Halfmoon

今回から白色雑音(ホワイトノイズ)の発生に入ります。ちょっと問題だったのは手元にゲートレベルの「回路図」から論理シミュレーションする環境が無かったという件。今時「回路図」書いて「論理」でもないものな~。しかたがないのでアナログシミュレータのLTspiceで論理シミュレーションしてしまいました。出来るのですがクセが強い。

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手習ひデジタル信号処理(37) IIRフィルタ、直交する正弦波発生器その2

XY0
Joseph Halfmoon

前回はブロックダイアグラムをScilab+Xcosでシミュレーションしてみました。確かにIIRフィルタから直交する正弦波(つまりはSIN波とCOS波ですが)が生成されてました。今回は実機STM32F446RE上で確認したいと思います。使用させていただくプログラムは三上先生のプログラムそのままであります。

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手習ひデジタル信号処理(36) IIRフィルタ、直交する正弦波発生器その1

BlockDiagram
Joseph Halfmoon

前回はIIRフィルタを使って正弦波を生成でした。今回はその応用であります。直交する正弦波、要するにSin波とCos波、位相90度ずれた波の生成です。例によって今回はブロックダイアグラムをシミュレーションしてPC上で確認です。実際に三上先生の教科書のコードを実機で動作させるのはまた次回の予定。

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手習ひデジタル信号処理(35) IIRフィルタによる正弦波発生器その2

sin_1khz
Joseph Halfmoon

前回、IIRフィルタ(簡単なやつ?)のブロックダイアグラムをシミュレーションして正弦波らしきものが生成されることを観察しました。今回は実機で三上先生のサンプルプログラムを動かしてみます。折角なので外付け回路の「想定外」の周波数まで生成周波数を上げてみました。IIR凄い?

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手習ひデジタル信号処理(34) IIRフィルタによる正弦波発生器その1

BlockDiagram
Joseph Halfmoon

前回前々回とSin関数を使って正弦波を発生する方法を学びました。今回からはIIRフィルタを使った正弦波の発生です。三上先生の教科書はさらっと通り過ぎているので、今回は久しぶりにScilabのXCOSツールを使ってブロックダイアグラムからシミュレーションして動作確認してみたいと思います。

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手習ひデジタル信号処理(33) sin関数とFastSin関数の実行サイクル数測定

Result
Joseph Halfmoon

前回は正弦波を計算で生成するためにミニマックス近似を使ったFastSin関数を使わせていただきました。12ビットの精度なら十分使えて「速い」と三上先生の御本にはあるのです。しかしどのくらい速いのだか気になります。今回は実機(Arm Cortex-M4F)上でどのくらい速いのだか測定してみたいと思います。

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手習ひデジタル信号処理(32) 正弦波の信号発生器、sin関数計算編その1

sinEC
Joseph Halfmoon

今回から信号の発生に入るのですが最初は正弦波の発生です。音を作るにせよ、無線にせよ、何が無くても正弦波。デジタルな計算で波形を作るのに私のような素人でも思いつくのがsin()関数を使うことです。しかしsin()のような関数の計算には時間がかかる、そこで信号処理の人はいろいろテクを使うんでありますな。

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手習ひデジタル信号処理(31) Weaver変調器、周波数シフタその4、COS掛けてLPF

WeaverDrawCOSPATH
Joseph Halfmoon

前回は入り口のBPFの特性を観察したので今回は真ん中辺です。BPFの出力に「中間周波数の」COS波かSIN波かけてLPFかけて低い方の信号を取り出す部分。その1で計算上はそういう操作をすればこうなる、と理解したつもりでいても実際に目の当たりにすると不思議。

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手習ひデジタル信号処理(30) Weaver変調器による周波数シフタその3、入力BPF特性

DUT_EC
Joseph Halfmoon

前回は、Weaver変調器による周波数シフタの全体コード(三上先生のコードそのまま)をビルドして実際に周波数シフトが起こっていることを実機上で確認いたしました。今回は、要素部品のうち初段の帯域通過フィルタの特性を実機で確認してみます。処理対象の100Hzから4.5kHzまでの周波数のみを通すもの。

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