2025年2月21日金曜日

STM32　簡単ポンでLMSできるようでなにより（１）

STM32というよりもARM libraryのハナシなんだけど、、、DSP libraryのヘッダを見ていてLMSという文字があるのは気づいてました．

しかしLMSを汎用関数みたく実装するのなんか無理なんじゃね？って思うのでLMSという名の別の機能なんだろうなと想像してました．がっ、本当のLMSのようです．

LMSは便利なもので、自動イコライザと思えばだいたい合ってます．信号処理をやったことのある人はアイパターンというこんな写真を見たことがあるかもしれません．
左はNo errorで優秀、右はerrorが多発してます．LMSは右を左に改善する自動調整イコライザ（のようなもの）です．
1998年のDDS3でLMSイコライザを量産機に搭載したのがたぶん世界初で、それをやったのが俺な．今ではLANの受信処理などに当たり前のように使われてると思います．

そんなわけでLMSの実装に造詣の深いヒラサカさんがこのページを見るに、これは正真正銘LMSじゃんと驚いちゃってるとこ．
LMS libraryを使ってみます．

いまやりたいのは、、、
　センサＡ　→信号Ａ
　センサＢ　→信号Ｂ
信号Ａと信号Ｂを寸分違わず同じにすること．
そのためにFIRフィルタを使います．
　センサＢ　→信号Ｂ　→FIR(信号B)　≒信号A
信号BをFIRフィルタに突っ込んで、出てきたものが信号Aと同じになればOK．
FIRのタップ係数をLMSで自動調整する．

LMS libraryの内部はfloatかdoubleで演算してるんだと思います．今時は楽でいいわね．
1998年のLSIは130nmプロセスで、固定小数点演算で極めて貧乏にやるしかなかった．

ーーーー
わからーん．
このLMS libraryを使ってる人って地球に１人も居ないんじゃなかろうか？
library関数にFIRレイテンシの時間合わせという概念が見当たらないんだが、動かないだろそんなの．
もう自作しようかな．


かしこ

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20 件のコメント:

  1. 匿名2025年2月21日 16:02

    murasaki
    130nmですか。サブミクロンといっていた時代からすると十分微細ですが。今この数字を見ると太い。

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    1. 平坂久門2025年2月21日 16:15

      130で先端プロセスでした
      直前は250だったかな

      その後のPS3の初代が90nmとかいってて、すごく細いと思ったものですが、いまだとすごく太いです

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    2. いつもの通りすがりの人2025年2月21日 19:26

      >130nm
      「Pentium III」「Pentium 4 Northwood」の、時代なんですね・・・
      https://en.wikipedia.org/wiki/130_nm_process
      ※他に交じって、
      ・GameCube
      とかあるのがウケる。つか、CPU は、
      ・IBM の PowerPC
      だったんだ。なんかスゴイな・・・

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    3. いつもの通りすがりの人2025年2月21日 19:38

      流石に、i線じゃ「130nm」の露光はムリだよなー、と思って調べたら、どうも、
      ・KrF（フッ化クリプトン）エキシマレーザー（波長248nm）
      が、使われてたらしい。
      ※まだ、「液浸」でなくても作れてたのがスゴイな。
      【半導体露光装置の価格相場】
      i線が約4億円、KrFが約13億円
      「約13億円」って、まぁ、そんなもんか。
      ※ちなみに私は以前、「i線露光機」の、設計やってました。

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    4. 平坂久門2025年2月21日 20:06

      130nmのころってAISCの開発費は５０００万円ぐらいだったかな
      マスク枚数が少なかっただろうし
      いまじゃ何億円でしょうけど

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    5. 平坂久門2025年2月21日 20:08

      verilogで回路書いてました

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    6. 匿名2025年2月22日 6:16

      murasaki
      露光装置の設計は楽しそうです。羨ましい。
      自分が遊技機向けLSIの事業に関わった頃は1.2μくらいでした。自分はLSI開発している部署の基板開発でしたが。
      開発費は3,000万くらいで、compassとかいうツールでまだゲート入力とソース入力を行ったり来たりして設計していたような。マスクは10数枚くらいで、ちょっとした修正はロジックに戻らずマスクを直接直していたかも。横で見ていただけですが。

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    7. 平坂久門2025年2月22日 10:15

      そういえば１９８７年からしばらく、PCBの版下は手貼りだったな

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  2. いつもの通りすがりの人2025年2月21日 19:28

    なんか、この「アイパターン」が、
    ・亀甲パターン
    に、見えて来た。考えすぎ？

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    1. 平坂久門2025年2月21日 20:06

      縛りはやはり亀甲縛り

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    2. 匿名2025年2月21日 23:53

      読者　ナボナはやはり亀屋万年堂
      　　　ようかんはやはり虎屋

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    3. 平坂久門2025年2月22日 0:17

      とらやうまいです
      ナボナはまぁどっちでもいい

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    4. 匿名2025年2月22日 0:58

      読者　舟和のいもようかん　を忘れていました
      最後に買ったのは　御徒町の吉池っぽい

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    5. 平坂久門2025年2月22日 1:02

      ういろう　でもOK

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    6. 匿名2025年2月22日 1:15

      読者
      東京駅で案内のおんな
      「かみなりおこしはみぎいったところ」
      ないので　おみせのおばちゃん　「みぎのほうやでー」
      そっちへいくと発見
      １．わかいおんなと　はなしたのでよい　
      ２．わかいおんなに　だまされたのでわるい
      ３.　わかいおんなと　はなすのは　キャバクラでは　４０分３５００円が無料だったので　お得
      さてどれでしょう
      正解は
      ４．の　秋葉原だと　１万円さつでもいいですか　の場合だけ　返答してくれて　その他の質問は　わからない　と返答してくれる店員よりしんせつ　が正解でした
      なお
      「質問不可」とかいてある店もあるよ

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  3. いつもの通りすがりの人2025年2月21日 20:02

    >LMSを汎用関数みたく実装
    LMS（least mean squares）って、よく知らなかったので調べたのですが、要するに、「適応フィルタ」のパラメータ値を、「最小二乗法」で、求めてるんですね。
    ja.wikipedia.org/wiki/適応フィルタ
    ※今なら「計算資源」が、有り余るほど沢山あるので、単に
    ・ソース上で、数式書けば終わり
    ですが、昔はそんな簡単に出来なかったから、大変ですね。
    まぁ、（精度は別として）アルゴリズム的には簡単なので、「ハードウエア化」には、向いてるカモですが。
    要するに「Sync Pattern」が、「同じ形に成るように」パラメータ調整すればいいだけですから。
    ※ちなみに、「LMS」で、検索すると、「AI（学習）関連」がやたらヒットするので、本来は「そっち向け」に、用意した関数かも知れませんね。
    まぁ、やってることは同じですけど。

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    1. いつもの通りすがりの人2025年2月21日 20:07

      しかし、この辺の基礎理論も、
      ・1950, 60 年代
      に生まれたみたいで、
      ・私より年上（笑）
      なんだよな。通信系が「デジタル化」し出した（基幹系だけですが）のが、丁度その頃なので、その関連なんだろうな。
      漸くこれが、
      ・ふつーの人が使うようなモノ
      にまで、広まってきたというワケですね。

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    2. 平坂久門2025年2月21日 20:08

      そんなもんです
      浮動小数点でやれちまってお気楽極楽じゃーん

      AIの学習もベースの演算はLMSと似ています　温故知新みたく

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    3. 匿名2025年2月22日 11:56

      読者　LMSできるひと天才じゃないかと思う　

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    4. 平坂久門2025年2月22日 11:59

      便利です

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