Projekt Halbbandfilterkaskade

In diesem Projekt wollen wir eine Aufgabenstellung angehen, die in der digitalen Signalverarbeitung oft gegeben ist.

Es geht um die Halbbandfilterung (HBF) mit Unterabtastung. Dabei zoomt man in das Frequenzspektrum eines Signals hinein. In unserem Beispiel wollen wir für eine Messaufgabe eine extreme Tiefpassfilterung durchführen, also in die Frequenz um 0 Hz hineinzoomen und dabei alle anderen Anteile wegfiltern.

Dazu nimmt man einen ADC mit geringer Bitbreite aber hoher Abtastrate. In unserem Beispiel 1 MHz. Durch eine 8-Stufige HBF-Kaskade mit jeweiliger Unterabtastung von 1 : 2 hat man am Schluss 4 Bit zusätzliche Genauigkeit bei einem 256-tel der ursprünglichen Frequenz.

Das Halbbandfilter wird mittels eines speziellen FIR-Filters realisiert. Wer sich für die Berechnung der Koeffizienten interessiert, sollte sich die zugehörige Signalverarbeitung ansehen.