[Stanislav 0]

Под микроскопом можно найти огрехи практически где угодно – от орфографических ошибок до откровенных ляпов – от этого никто не застрахован.

Ну вот, начали за здравие, заканчиваем за упокой...

 

...Мне больше импонирует рассмотрение под мАкроскопом, т.е. поиск рационального зерна на уровне идеи, которое где-то можно применить (возможно и не там, где это изначально описывается).

Что ж, извольте.

1 Идею множественного использования датчиков для взаимной компенсации погрешностей в данном случае не могу признать приемлемой, по причинам, указанным выше. Сложность высокая, результат посредственный. Рационального зерна в упор не вижу.

2. Выводы автора не подтверждены статистикой, и не могут считаться достоверными.

3. Автор скрыл существенные подробности проведения опыта. Факт отбора резонаторов (возможно, и подстройки их параметров при помощи внешних цепей) для меня очевиден.

4. При проектировании устройства допущены грубые ошибки, результатом которых стал совершенно неприемлемые параметры вых. сигнала, далёкие от тех, которые дают качественные КГ.

5 Автор явно "плавает" в элементарных математических расчётах.

Если мало, могу продолжить, только сам особого смысла в этом не вижу. ТАК делать сам не буду никогда, и никому не посоветую.

 

Кстати, общался и с Леисоном, и с Эверардом, и др. – вполне адекватные люди, критически относящиеся к своим работам, которые не боятся признавать ошибок и - главное - их делать (может поэтому у них что-то и получилось).

А разве к ним и/или к их работам высказывались какие-то претензии?

 

...Вы же сами предлагали обосновать :). Ну да ладно, моё мнение чисто поверхностное и интуитивное.

Извините за настойчивость, но хотелось бы, чтоб Вы прокомментировали именно три выделенных мной положения. Заранее спасибо.

 

...Я скептически отношусь к практической возможности улучшения стабильности из-за проблемы совмещения частот отдельных резонаторов.

Верно.

Это - один из просчётов.

Четыре последовательно включенных резонатора представляют собой полосовой фильтр с сильно-связанными звеньями, с непонятными ФЧХ и АЧХ, в пределах полосы пропускания которой частота и фаза могут гулять, как им вздумается.

Положительный эффект есть результат подбора резонаторов, у меня на этот счёт нет никаких сомнений. А кратковременную стабильность такой поделки вообще будет трудно описать вменяемыми цифрами.

 

...На дальних отстройках это сказывается меньше и/или технически просто решается

Это положение мне не совсем понятно...

 

По мере уменьшения отстройки эффект от сложения будет становиться исчезающе мал или вообще отрицательным. Именно это я и хотел прояснить, также задавая вопрос rloc.

Очевидно, да.

Отрицательный эффект может быть на любых отстройках, если резонансы пьезоэлементов достаточно разнесены.

 

...Мой интерес чисто практический - могу ли я, скажем, получить какой-то выигрыш и где (на каких отстройках), если я суммирую с десяток однодолларовых TCXO (речь о куда более скромных характеристиках, интересен сам принцип, естественно, ни о каком отборе компонентов речь не идёт).

:blink:

Как именно предлагаете "суммировать"?

 

...И мощность по Лисону надо выжимать по максимуму, пока транзистор не начнёт выходить из себя (из линейного режима).

Вообще говоря, это неверно.

Лично я так делать не собираюсь, по очевидным для себя причинам.

 

Вне всякого сомнения. Что (гипотетически) может помочь в улучшении стабильности при комплексном подходе? Сигнал GPS? Что-то ещё?

Пожалуйста, прочитайте внимательнее две последние страницы темы. Если что-то будет непонятно - поясню, а повторяться неохота.

 

А почему нет? Только схему построения необходимо изменить: два генератора (или N генераторов) работают абсолютно независимо, а третий подстраивается к их среднему значению. Как реализовать на практике - другой вопрос.

Ну вот, опять приехали...

Простите, но при созерцании столь титанических усилий, удержать себя от зубоскальства не могу. :)

 

Лучше сформулируйте задачу грамотно. Авось, решенье и найдётся. ;)

[rloc 45]

Ну вот, опять приехали...

Простите, но при созерцании столь титанических усилий, удержать себя от зубоскальства не могу. :)

Диспут заканчиваем или дальше пляшем?

 

Предыдущее сообщение дополнил. N генераторов подаем на N АЦП. Дальше подсказывать?

 

Уточняя условия Вашей задачи, правильно ли я понимаю, что нужно привязать генератор к частоте GPS, а информация об этой частоте поступает с периодом 0.1 - 5 с и в промежутке необходимо интерполировать с точностью < 3*10^-12 ?

[Chenakin 12]

Извините за настойчивость, но хотелось бы, чтоб Вы прокомментировали именно три выделенных мной положения. Заранее спасибо.

Зачем? Чтобы вместе попинать автора? Что нам это даст? Идея его простая – некогерентное сложение + компенсация некоторых эффектов (вибрация), всё остальное (включая интересные величины мощностей на резонаторе и другие нестыковки) я просто пропускаю. Практическая реализуемость и возможная степень компенсации к сожалению не раскрыты. Своё отношение (скептическое) я уже выразил (и оно совпадает с Вашим). Но вопрос для себя не закрыл. Насчёт нестыковки АЧХ, резонансов понятно. Но вот работающий двухрезонаторный SAW-генератор я видел и лично смотрел на E5052, на отстройках от 10 кГц и выше смотрится неплохо (понятно, это не Ваш случай). Двухрезонаторный ЖИГ-генератор когда-то делал сам. А вот насчёт кварцев/малых отстроек/стабильности, как раз и интересно послушать тех, кто этим вплотную занимался.

 

Вообще говоря, это неверно.

Почему? Или мы о другом? Я не заостряюсь конкретно на Вашей задаче. Увеличение мощности приводит к улучшению шумов (что здесь не так?), пока не станут сказываться нелинейные эффекты в (1) активном элементе (обычно актуально для SAW, DRO, CRO, полых резонаторов и т.д.), в (2) самом резонаторе (кварц, но не только) или где-то ещё (Иванов исследовал те же проблемы уже в ферритовых циркуляторах – казалось уже где-где, но только не здесь, но вот на тебе…). Далее либо останавливаемся и считаем это оптимумом по мощности (обычно так и делают), либо уже идут экстремальные решения – FLL, interferometer и ещё более экзотические схемы линеаризации активного элемента для первого варианта или же многорезонаторные варианты для второго. Стоит ли овчинка выделки? Кто его знает. Для массовых применений - очевидно, нет. А там, где за пару дБ начинают охлаждать до криогенных температур, то может пойти и на ура.

 

P.S. Вынужден взять паузу до след. выходных.

Изменено 3 февраля, 2014 пользователем Chenakin

[Stanislav 0]

Диспут заканчиваем или дальше пляшем?

Смотря по какому вопросу.

Некоторые из них и так уже отняли больше времени, чем можно было себе позволить.

 

Предыдущее сообщение дополнил. N генераторов подаем на N АЦП. Дальше подсказывать?

:blink:

Подсказывать что и кому?

 

...Уточняя условия Вашей задачи, правильно ли я понимаю, что нужно привязать генератор к частоте GPS, а информация об этой частоте поступает с периодом 0.1 - 5 с и в промежутке необходимо интерполировать с точностью < 3*10^-12 ?

Нет, неправильно.

Я уже написал, для чего нужен генератор именно с такими параметрами. Если есть вопросы - задавайте, постараюсь ответить.

Приёмник GNSS нашей собственной разработки, если это важно.

 

-------------------------------------------------

 

...Своё отношение (скептическое) я уже выразил (и оно совпадает с Вашим). Но вопрос для себя не закрыл.

Лады, статью проехали. Аминь.

Если Вас интересуют вопросы уменьшения шумов с использованием нескольких генераторов/резонаторов, потрудитесь ясно и доходчиво поставить задачу. Попытка взяться за решение "с середины" поимеет результатом лишь бесплодные мучения.

Уменьшать шумы системы генераторов/резонаторов нужно не так, как предлагает Автор статьи, и не так, как Вы это представили в своих постах.

 

Почему? Или мы о другом? Я не заостряюсь конкретно на Вашей задаче. Увеличение мощности приводит к улучшению шумов (что здесь не так?)

А мне как раз хотелось бы заостриться на своей задаче, и Ваши возражения рассматривать именно в этом контексте. Пока что назвать конструктивными их не могу.

 

Обсуждение других вопросов также возможно, при условии, что они будут сформулированы чётко и недвусмысленно.

 

-----------------------------------------------------------------------

 

...По-хорошему, Stanislav должен подробно описать требования ко всему изделию целиком, а не то, что из этих требований вытекает.

Описание требований к изделию целиком выходит за рамки данной темы, да и форума вообще. Кроме многостраничного флуда, это ни к чему не приведёт.

Потом, для понимания его работы требуются специальные знания, которых может не быть у собеседников.

Задача в двух словах описана в статье, ссылку на которую я здесь приводил. Детали могу конкретизировать.

 

Мне же, повторюсь, от генератора нужен только один параметр - кратковременная (не)стабильность, с алланами, указанными в первом посте. Ввиду согласования с коллегами процедуры автоматической калибровки генераторов на стенде, второе требование можно снять.

 

И еще дополнительные вопросы, всем. Можно ли сужать полосу анализа для вычисления частоты?

Можно.

А что это значит?

[Chenakin 12]

А мне как раз хотелось бы заостриться на своей задаче, и Ваши возражения рассматривать именно в этом контексте. Пока что назвать конструктивными их не могу.

Не стоит искать того, чего нет (возражений и конструктива). С моей стороны, по сути, был лишь вопрос относительно статьи Дрискола, которую разместил rloc. Кстати, отчасти вызванный и Вашей на удивление резкой (скажем так) реакцией на её содержание (автор мог быть и не знаком с Вашими требованиями, а иметь совершенно другие задачи, мотивацию и возможности). Это несколько удивило. Тем не менее, на вопрос Вы ответили, спасибо.

[Stanislav 0]

Не стоит искать того, чего нет (возражений и конструктива).

Создав тему, мне хотелось бы надеяться именно на конструктив.

А ломиться в открытую дверь, право же, не стоит.

Повторюсь: рассчитываю только на квалифицированное участие, если Вы это не прочитали в первом же посте.

 

...С моей стороны, по сути, был лишь вопрос относительно статьи Дрискола, которую разместил rloc. Кстати, отчасти вызванный и Вашей на удивление резкой (скажем так) реакцией на её содержание (автор мог быть и не знаком с Вашими требованиями, а иметь совершенно другие задачи, мотивацию и возможности). Это несколько удивило.

Странно, что Вы углядели где-то резкую реакцию.

Она действительно стала таковой только тогда, когда пришлось тратить время на разбор этой мути.

Мотивация же автора для меня совершенно очевидна, о чём и написал.

 

Зачем? Чтобы вместе попинать автора?

Нет.

Чтобы оценить уровень Вашей компетенции.

Я иногда так делаю в беседе с незнакомым человеком. Вашу ведь просьбу я выполнил?

[wjsaru 0]

Поясните, пожалуйста. Мне казалось, наоборот, на малых отстройках эффект должен проявляться на больших временных интервалах (значительно превышающих обратные величины отстроек).

 

 

Под микроскопом можно найти огрехи практически где угодно – от орфографических ошибок до откровенных ляпов – от этого никто не застрахован. Мне больше импонирует рассмотрение под мАкроскопом, т.е. поиск рационального зерна на уровне идеи, которое где-то можно применить (возможно и не там, где это изначально описывается). Кстати, общался и с Леисоном, и с Эверардом, и др. – вполне адекватные люди, критически относящиеся к своим работам, которые не боятся признавать ошибок и - главное - их делать (может поэтому у них что-то и получилось).

 

 

Вы же сами предлагали обосновать :). Ну да ладно, моё мнение чисто поверхностное и интуитивное. Я скептически отношусь к практической возможности улучшения стабильности из-за проблемы совмещения частот отдельных резонаторов. На дальних отстройках это сказывается меньше и/или технически просто решается (классический пример – зафапчевать несколько OCXO в полосе герц 10, и на дальних отстройках всё будет складываться очень даже хорошо). По мере уменьшения отстройки эффект от сложения будет становиться исчезающе мал или вообще отрицательным. Именно это я и хотел прояснить, также задавая вопрос rloc. Мой интерес чисто практический - могу ли я, скажем, получить какой-то выигрыш и где (на каких отстройках), если я суммирую с десяток однодолларовых TCXO (речь о куда более скромных характеристиках, интересен сам принцип, естественно, ни о каком отборе компонентов речь не идёт).

 

 

А что Лисон? 6 дБ усиления в кольцевой схеме для SAW, DRO, полых резонаторов работает очень хорошо. И мощность по Лисону надо выжимать по максимуму, пока транзистор не начнёт выходить из себя (из линейного режима). Отсюда и начинается масса ухищрений (ALC, FLL, feedforward и т.д.). Кстати, в схемах FLL оптимальный коэффициент связи уже не 0.5. В кварцах резонатор становится слабым звеном (мощность) ещё раньше транзистора, только и всего. И кстати, аппроксимация полиномом кривой фазового шума не является единственно возможной. Возможно, другие аппроксимации дадут иные физические интерпретации коэффициентов и, соответственно, более адекватные рекомендации, как это использовать на практике. Но пока никто ничего лучше не придумал. Так что приходится довольствоваться Лисоном.

 

 

Вне всякого сомнения. Что (гипотетически) может помочь в улучшении стабильности при комплексном подходе? Сигнал GPS? Что-то ещё?

 

 

Возвращаясь к этому же вопросу. Мысли на ходу. Если мы возьмём два генератора и будем мерить уход частоты одного относительно другого на секундных интервалах. Если (к примеру) уход частоты положительный, то слегка (понятие относительное) уменьшаем частоту одного генератора и увеличиваем частоту другого (т.к. априори мы не знаем, какой из них плывёт, будем считать, что оба), чтобы скомпенсировать суммарный уход. Сможем ли мы добиться улучшения стабильности двухгенераторной системы относительно отдельного генератора (по принципу 10logN)?

 

 

А что, если просто взять три генератора и измерять разность фаз для каждой пары (как в 3-corner hat). В этом случае, возможно, можно будет вычислить и скомпенсировать вклад каждого из них.

 

[rloc 45]

А что, если просто взять три генератора и измерять разность фаз для каждой пары (как в 3-corner hat). В этом случае, возможно, можно будет вычислить и скомпенсировать вклад каждого из них.

Давно Вас не видно было, рад возвращению. С позволения Stanislav, я развил бы тему нескольких генераторов, как важную для меня, и не сомневаюсь перспективную для рассматриваемого случая.

[Stanislav 0]

Давно Вас не видно было, рад возвращению. С позволения Stanislav, я развил бы тему нескольких генераторов, как важную для меня, и не сомневаюсь перспективную для рассматриваемого случая.

Да пожалуйста.

Братцы, ну поверьте, вместо того, чтоб толочь воду в ступе, задачу нужно сформулировать сперва. Подробно и вдумчиво.

Это - половина решения, если не больше.

Вы сами потом удивитесь, как всё получится просто и логично.

На всякий случай - готовых рецептов не имею, но уверен, что они будут найдены.

Только сперва нужно понять, что есть в наличии, и что хочется получить. Начальную и конечную точки.

 

А что, если просто взять три генератора и измерять разность фаз для каждой пары (как в 3-corner hat). В этом случае, возможно, можно будет вычислить и скомпенсировать вклад каждого из них.

Вас тоже прошу последовать совету выше.

В противном случае, лучше создать другую тему.

[rloc 45]

Да, как раз думал над составлением условий задачи.

 

Есть N независимых (некоррелированных) источников сигнала (частоты). Для простоты рассуждений будем полагать, что амплитуды сигналов и законы распределений частоты и фазы одинаковые. В законе распределения случайных величин присутствуют составляющие со степенью f^-4. Разница частот между любыми двумя источниками может превышать значение f/(2*Q) (f - центральная частота, Q - нагруженная добротность).

Требуется:

1) Дать ответ на вопрос: возможно ли путем некоторого преобразования улучшить частотную и фазовую стабильность относительно одного источника?

2) Если возможно, то насколько, при каких условиях и в каких диапазонах? Будет ли играть роль закон распределения?

3) Предложить структуру, которая наиболее оптимальным образом позволит реализовать алгоритм.

 

Не претендую на полноту описания задачи, по желанию добавляем и корректируем.

Как отправную точку, можно взять статью Уолла:

PM and AM noise of combined signal sources

01275148.pdf

И статью, в которой вводится понятие кроссвариации:

Characterization of frequency fluctuations by crosscorrelations and by using three or more oscillators

J. Groslambert, D. Fest, M. Olivier, J.J.-Gagnepain

Characterization_of_frequency_fluctuations.pdf

[Stanislav 0]

Ну что ж, отправная точка имеется.

Не теряя общности, предлагаю несколько дополнить/скорректировать:

- закон распределения частоты и амплитуды считать гауссовым (выполняется в нормально действующих генераторах с высокой степенью точности);

- особенности спектра пока что опустить, как непринципиальные. Рассмотреть можно потом.

- подстройка генераторов в диапазоне разницы частот между ними - возможна (это также почти всегда выполняется для точных приборов).

 

С учётом первой и последней поправок, попробую ответить:

 

1) Дать ответ на вопрос: возможно ли путем некоторого преобразования улучшить частотную и фазовую стабильность относительно одного источника?

Да, можно.

Хотя бы в некоторой части диапазона отстроек от несущей (понятие последней придётся раскрыть позже).

 

2) Если возможно, то насколько, при каких условиях и в каких диапазонах? Будет ли играть роль закон распределения?

Теоретически улучшение отношения сигнал/шум должно быть в раз для N генераторов (по уровню).

Здесь прозвучало мнение (или мне так показалось), что некогерентное сложение шумов их уменьшает. Это неверно: сложение шумов от N источников их мощность - увеличивает в N раз. Для меня очевидно, что получить выигрыш в отношении С/Ш можно только при условии когерентного суммирования полезных сигналов.

Закон распределения может играть роль только если он сильно негауссов (а это может быть только в неисправном или неграмотно спроектированном генераторе)

[wjsaru 0]

Да, как раз думал над составлением условий задачи.

 

Есть N независимых (некоррелированных) источников сигнала (частоты). Для простоты рассуждений будем полагать, что амплитуды сигналов и законы распределений частоты и фазы одинаковые. В законе распределения случайных величин присутствуют составляющие со степенью f^-4. Разница частот между любыми двумя источниками может превышать значение f/(2*Q) (f - центральная частота, Q - нагруженная добротность).

Требуется:

1) Дать ответ на вопрос: возможно ли путем некоторого преобразования улучшить частотную и фазовую стабильность относительно одного источника?

2) Если возможно, то насколько, при каких условиях и в каких диапазонах? Будет ли играть роль закон распределения?

3) Предложить структуру, которая наиболее оптимальным способом позволит реализовать алгоритм.

 

Не претендую на полноту описания задачи, по желанию добавляем и корректируем.

Как отправную точку, можно взять статью Уолла:

PM and AM noise of combined signal sources

01275148.pdf

 

Мне кажется, что тут имеет смысл глянуть в сторону Time Scales. Скажем, если есть несколько кг, из них вполне уже можно слепить мини time scale, особенно если еще имеется источник с хорошей долговременной стабильностью. Но про это лучше сделать другую тему.

[Stanislav 0]

3) Предложить структуру, которая наиболее оптимальным образом позволит реализовать алгоритм.

Предлагаются к рассмотрению две структуры:

 

1. "Ведущий-ведомые". Первый генератор считается ведущим. Остальные привязываются к нему по фазе при помощи узкополосных петель ФАП. Выход получаем путём суммирования мощностей всех генераторов, включая ведущий.

Выигрыш получится за пределами полосы пропускания ФАП. Внутри неё стабильность будет определяться ведущим генератором.

Такая схема, наверное, будет удобна, когда есть один генератор с хорошей долговременной стабильностью, а остальные имеют малые уровни ФШ. Кстати, этого можно достичь выбором режимов работы элементов генераторов, построенных на идентичных компонентах. Если ведущий генератор имеет ФШ заведомо больший, чем остальные (а это как раз часто получается при максимизации долговременной стабильности), его можно исключить из процесса суммирования.

 

2. "Кольцо". Пусть все генераторы идентичны. Второй завязываем по фазе с первым, третий -со вторым, ... , первый - с последним. Суммируем все выходы.

Полосы и параметры ФАП выбираем так, чтобы обеспечить устойчивость системы регулирования. Это - самое сложное при таком подходе.

ЗЫ. Здесь, как я понял, большое поле для критики. :)

 

Как отправную точку, можно взять статью Уолла:

И статью, в которой вводится понятие кроссвариации:

Спасибо, стоит изучить.

На первый взгляд, по теме.

[rloc 45]

- закон распределения частоты и амплитуды считать гауссовым (выполняется в нормально действующих генераторах с высокой степенью точности);

Но "Random Walk" надеюсь оставим? С моей точки зрения, и законы распределения лучше оставить в общем случае, потому как именно на стыке резкого роста мощности шумов на малых отстройках по отношению к суммарной мощности (шумов) возникает ветвление алгоритмов комбинации разных источников.

 

- подстройка генераторов в диапазоне разницы частот между ними - возможна (это также почти всегда выполняется для точных приборов).

Да, конечно, частОты можно подстраивать.

 

Здесь прозвучало мнение (или мне так показалось), что некогерентное сложение шумов их уменьшает. Это неверно: сложение шумов от N источников их мощность - увеличивает в N раз. Для меня очевидно, что получить выигрыш в отношении С/Ш можно только при условии когерентного суммирования полезных сигналов.

Сложение шумов в принципе не может привести к уменьшению их суммарной мощности. Понятно, что при когерентном сложении частот, мощность самого сигнала увеличивается в N раз, а некогерентных шумов - в корень из N. По сути этот способ был предложен Chenakin и Вами

 

1. "Ведущий-ведомые". Первый генератор считается ведущим. Остальные привязываются к нему по фазе при помощи узкополосных петель ФАП. Выход получаем путём суммирования мощностей всех генераторов, включая ведущий.

Выигрыш получится за пределами полосы пропускания ФАП. Внутри неё стабильность будет определяться ведущим генератором.

 

А "свободные источники" можно с пользой комбинировать?

 

Тут мне кажется wjs нужно раскрыть понятие "3-corner hat" с точки зрения не повышения точности измерения, а точности формирования. Или преобразовать одно понятие в другое.

 

Мне кажется, что тут имеет смысл глянуть в сторону Time Scales. Скажем, если есть несколько кг, из них вполне уже можно слепить мини time scale, особенно если еще имеется источник с хорошей долговременной стабильностью.

Если не углубляться в сторону создания стандартов частоты, можно раскрыть понятие "Time Scales"? Я пока не очень понимаю о чем речь.

 

Свой вариант решения попробую озвучить позже, возможно после моделирования.

 

[Stanislav 0]

Но "Random Walk" надеюсь оставим? С моей точки зрения, и законы распределения лучше оставить в общем случае, потому как именно на стыке резкого роста мощности шумов на малых отстройках по отношению к суммарной мощности (шумов) возникает ветвление алгоритмов комбинации разных источников.

Оставим, куда ж его деть...Гаусс - это и есть общий случай в данном контексте. Все остальные - специальные.

Сумма гауссовых распределений с одним и тем же МО не нарушает общности, если Вы об этом.

 

А "свободные источники" можно с пользой комбинировать?

Я над этим начал размышлять, и сразу вот подумалось: а что есть частота и фаза такой системы? Среднее арифметическое? Но это же абстракция...

 

Тут мне кажется wjs нужно раскрыть понятие "3-corner hat" с точки зрения не повышения точности измерения, а точности формирования. Или преобразовать одно понятие в другое.

Насколько я могу судить, этот метод (по сути, разновидность МНК), призван статистически уменьшить погрешность определения параметра, путём "взвешивания" индивидуальных измерений. Таким способом любят пользоваться, например, геодезисты. В данном случае, под невязками можно подразумевать (взаимные) нестабильности генераторов.

Вот короткая статья на тему.

 

Если не углубляться в сторону создания стандартов частоты, можно раскрыть понятие "Time Scales"? Я пока не очень понимаю о чем речь.

По-моему, как раз о них же. :)

 

А что, если просто взять три генератора и измерять разность фаз для каждой пары (как в 3-corner hat). В этом случае, возможно, можно будет вычислить и скомпенсировать вклад каждого из них.

Мне кажется, должно получиться.

Вопрос устойчивости системы только нужно исследовать.

На первый взгляд, особых сложностей возникнуть не должно.

Изменено 6 февраля, 2014 пользователем Stanislav