Хорошее программное обеспечение для проектирования фильтров для Mac OS X / Unix?

11

Мне нужно реализовать простой фильтр нижних частот для схемы сбора данных (используя эластичную проводящую ткань в качестве резистивного датчика). Различные источники рекомендовали, что лучший способ сделать это - использовать программное обеспечение для проектирования фильтров.

Я еще не нашел инструмент дизайна фильтров (калькулятор), который мне нравится. Онлайн, которые я обнаружил, были глючными / неприятными. Лучшим решением будет решение с приятным графическим интерфейсом, которое работает с Mac OS X. В качестве альтернативы может подойти решение Unix / Linux. Windows для меня не нужна.

Я нашел этот список: http://www.circuitsage.com/filter.html

РЕДАКТИРОВАТЬ: я использую этот веб- прямо сейчас, специально для активных фильтров (которые более применимы для датчиков, поскольку они более стабильны на низких частотах).

— msutherl
источник

Вы должны четко указать, заинтересованы ли вы в разработке цифровых фильтров или аналоговых фильтров; и, для аналоговых фильтров, активный или пассивный.

— nibot

6

MATLAB - отличное место для моделирования и проектирования фильтров. Существует набор инструментов дизайна фильтров, который очень полезен. Однако это стоит денег.

Для сенсорных применений фильтры Баттерворта, как правило, лучше, поскольку они имеют максимальную плоскую полосу пропускания (за счет фазового отклика и спада). Это означает, что амплитуда вашего сигнала будет постоянной во всем диапазоне частот.

Держитесь подальше от реализации активного фильтра топологии Sallen-Key , очень сложно подобрать все компоненты и поддерживать хорошую точность, попробуйте выполнить симуляцию Монте-Карло на схеме Sallen-Key, чтобы лучше понять.

Фильтры с переключаемым конденсатором хороши для крутого спада, и они доступны в фильтрах Баттерворта. Им требуется один полюс до и после них, чтобы удалить наложение из-за тактового сигнала переключения, который происходит в 50-100 раз больше, чем ваше отключение.

В качестве альтернативы можно использовать простой однополюсный RC-фильтр (активный или пассивный) и подавать его на высокоскоростной АЦП, а затем вы можете использовать цифровую обработку сигналов на встроенной платформе или ПК для выполнения децимации и анализа. Это переносит стоимость и сложность с аналоговых компонентов на требования к программному обеспечению и обработке.

Самое главное - убедитесь, что вы соответствуете критериям Найквиста и что вы производите выборку, по крайней мере, в два раза выше самой высокой частоты, на практике это означает, что выборка должна в четыре - 10 раз превышать вашу самую высокую частоту, чтобы позволить фильтру снижаться значительно ниже уровня разрешения АЦП по ставке Найквиста.

— smashtastic
источник

4

SciPy может делать то же самое, что и MATLAB, но бесплатно. scipy.org/doc/api_docs/SciPy.signal.filter_design.html Также есть более прямые клоны, такие как Octave и FreeMat, но я не знаю, есть ли у них все встроенные элементы дизайна фильтров.

— эндолит

У меня есть копия MATLAB - проверим ее, хотя я не уверен, что она дает электрические схемы.

— терраса

3

Вы не получите электрические схемы в Matlab или из него. У вас есть несколько вариантов, одним из которых является набор инструментов для проектирования фильтров, который позволяет вам напрямую моделировать фильтры или выполнять преобразование Лапласа для вашей схемы и модели и моделировать с помощью параметра Лапласа, а затем преобразовывать его обратно в электрические схемы. Matlab будет моделировать фактические полиномы фильтра, а не схему, поскольку фильтры не универсальны, и пересекают несколько областей, где как электрические схемы именно таковы. Однако они могут реализовать фильтрующие полиномы!

— smashtastic

есть также октава, которая свободно / с открытым исходным кодом и (в основном) совместима с кодом Matlab для дизайна фильтров: gnu.org/software/octave

— Марк

5

Попробуйте Scilab , он поставляется с FIR и IIR фильтрами и функциями моделирования. Это бесплатно! Есть версии для Linux и MAC.

— Леон Хеллер
источник

3

Зависит от того, что вы подразумеваете под «простым фильтром нижних частот», и от того, что вам нужно для программного обеспечения. Если вам нужна частота -3 дБ для LC-фильтра:

Google Calculator

вольфрам Альфа

— эндолиты
источник

3

У Analog Devices есть мастер фильтров:

http://www.analog.com/en/amplifiers-and-comparators/products/dt-adisim-design-sim-tool/Filter_Wizard/resources/fca.html

Он разрабатывает активные фильтры Sallen Key, Multiple Feedback, State Variable и Biquad. Затухание фильтра нижних частот составляет около 12 дБ на октаву на ступень 2-го порядка (буфер между ступенями).

— оборота эриксун
источник