[Lonesome_Wolf 0]

На сайте www.pentek.com есть receiver который удовлетворяет вашим требования. Если сможете выдернуть от них только начинку для FPGA, то возможно достаточно дешевое решение.

 

Lonesome Wolf

А почему нельзя использовать цифровую фильтрацию image signal? При двух ADC это делается вполне успешно.

 

 

Я имел в виду не baseband image signal - у нас, конечно же, используется квадратурная обработка. А зеркалка при реализации таковой в цифре - я не специалист в этой области, просто когда я попросил прикинуть возможность такого решения, этот вопрос возник. Вплотную пока не занимался.

 

Кстати - в нашей системе заложена возможность цифровой коррекции неидентичности квадратурных каналов, но аналоговая часть оказалась столь стабильной, что такая коррекция не потребовалась.

 

P.S. Pentek дерет за свои изделия ого-го.

Изменено 29 декабря, 2005 пользователем Lonesome Wolf

[Stanislav 0]

Один разряд знаковый т.е. N битный АЦП превращается в +/-(N-1) бит. Это означает, что динамический диапазон в идеале будет 20*log(2^(N-1)) - без усреднения.

Мне кажется, что Вы все же ошибаетесь. Тогда и ошибку нужно представлять в форме +/-, с соответствуюшим уменьшением амплитуды. Под динамическим диапазоном идеального (не имеющего собственных шумов и нелинейностей) АЦП я подразумеваю отношение мощностей входного сигнала и сигнала ошибки дискретизации при максимальном уровне входного сигнала. Это отношение зависит только от измерительной части АЦП и определяется количеством ступеней дискретизации, а не от его шифратора, который представляет результат измерения в какой-либо числовой форме.

Как я понял - "дискретится сигнал" уже не в Вашей системе? По-моему - классическач задача построения цифрового приемника. Однако, если Вы обратите внимания на часто приводимые очень высокие параметры таких устройств, то обнаружите, что полоса в них достаточно узкая. Во-вторых, задачи нам приходится решать похожие, и только сейчас прорисовывается схема цифрового приема - и для обеспечения режекции зеркалки нужна весьма нетривиальная фильтрация на входе - я подумываю о ПАВ-ах! До сих пор применялся аналоговый ФД с полосой порядка 15 МГц и ФНЧ с характеристикой Бесселя на выходе 5-7 порядок. - Дальнейшая фильтрация производилась в цифре и требовала весьма скромных ресурсов. Этакое комбинированое решеньице.

Да, сигнал дискретизируется после НЧ фильтрации с малым кол-вом ступеней (сейчас всего 3). Это определяется специфичностью задачи - уровень полезного сигнала во много раз меньше теплового шума тракта приема. При этом увеличение количества ступеней квантования дает очень небольшой эффект, а сложностей добавляет - будь здоров. Хорошую цифровую фильтрацию при таком грубом представлении входного сигнала сделать не удается, поэтому сигнал до квантователя должен быть качественно отфильтрован от внеполосных помех.

 

На сайте www.pentek.com есть receiver который удовлетворяет вашим требования. Если сможете выдернуть от них только начинку для FPGA, то возможно достаточно дешевое решение...

Спасибо за ссылку, сегодня столько материала просмотрел, что голова уже кругом идет. Так что, наверное, возьму таймаут до завтра.

[Stanislav 0]

А если использовать mix-mode switched-capacitor or switched-current реализацию. Switched-capacitor фильтры будут давать очень точную характеристику, частоты вполне реалезуемые.

Подобнaя идея используется Anadigm in their FPAA (http://www.anadigm.com). Частоты у них правда меньше, но ежели ASIC делать можно выйти и на эти частоты.

Разработчики ASIC и слушать об этом не хотят, так что вряд ли что-нибудь получится. Кроме того, мне кажется, что при таких частотах ПЗС все же будет работать лучше. Спасибо за ссылку. :)

[Lonesome_Wolf 0]

Один разряд знаковый т.е. N битный АЦП превращается в +/-(N-1) бит. Это означает, что динамический диапазон в идеале будет 20*log(2^(N-1)) - без усреднения.

Мне кажется, что Вы все же ошибаетесь. Тогда и ошибку нужно представлять в форме +/-, с соответствуюшим уменьшением амплитуды. Под динамическим диапазоном идеального (не имеющего собственных шумов и нелинейностей) АЦП я подразумеваю отношение мощностей входного сигнала и сигнала ошибки дискретизации при максимальном уровне входного сигнала. Это отношение зависит только от измерительной части АЦП и определяется количеством ступеней дискретизации, а не от его шифратора, который представляет результат измерения в какой-либо числовой форме.

Как я понял - "дискретится сигнал" уже не в Вашей системе? По-моему - классическач задача построения цифрового приемника. Однако, если Вы обратите внимания на часто приводимые очень высокие параметры таких устройств, то обнаружите, что полоса в них достаточно узкая. Во-вторых, задачи нам приходится решать похожие, и только сейчас прорисовывается схема цифрового приема - и для обеспечения режекции зеркалки нужна весьма нетривиальная фильтрация на входе - я подумываю о ПАВ-ах! До сих пор применялся аналоговый ФД с полосой порядка 15 МГц и ФНЧ с характеристикой Бесселя на выходе 5-7 порядок. - Дальнейшая фильтрация производилась в цифре и требовала весьма скромных ресурсов. Этакое комбинированое решеньице.

Да, сигнал дискретизируется после НЧ фильтрации с малым кол-вом ступеней (сейчас всего 3). Это определяется специфичностью задачи - уровень полезного сигнала во много раз меньше теплового шума тракта приема. При этом увеличение количества ступеней квантования дает очень небольшой эффект, а сложностей добавляет - будь здоров. Хорошую цифровую фильтрацию при таком грубом представлении входного сигнала сделать не удается, поэтому сигнал до квантователя должен быть качественно отфильтрован от внеполосных помех.

 

На сайте www.pentek.com есть receiver который удовлетворяет вашим требования. Если сможете выдернуть от них только начинку для FPGA, то возможно достаточно дешевое решение...

Спасибо за ссылку, сегодня столько материала просмотрел, что голова уже кругом идет. Так что, наверное, возьму таймаут до завтра.

 

Динамический диапазон не имеет отнощения к ошибке квантования. Это просто отношение максимального сигнала к минимальному. Минимальный сигнал не может быть меньше одного разряда (опять же, без усреднения). Максимальный же - это (N-1) бит. Это конечно же в идеале. Реально же, шумы, приходящие на АЦП должны быть гораздо больше шумов АЦП. И при Вашей полосе следует, IMHO, ориентироваться не на приводивый RMS для которого не указана полоса усреднения. Тем более, когда Вы указываете, что исходное отношение сигнал/шум мало. Да, как следует из

уровень полезного сигнала во много раз меньше теплового шума тракта приема.

- динамика определяется внеполосными сигналами? Тогда еще и интермодуляцию учитывать надо.

[nadie 0]

P.S. Pentek дерет за свои изделия ого-го.

 

Есть ли у вас на примете другие производители. Вообще с ценами на RF узделия происходит очень забавная метомарфоза, I/Q modulator chip можно купить за 5 $, если покупать eval board то будет уже от 100 до 200 $, если модуль с SMA connector, то цена уже идет от 300 - 600 $, а плата с ценой комплектующих максимум в 500 $ идет за 15000 $. Понятно, что надо платить разработчикам платы и драйвера, но похоже рынок еще не насыщен и фирмы снимают сливки.

[Stanislav 0]

Динамический диапазон не имеет отнощения к ошибке квантования. Это просто отношение максимального сигнала к минимальному. Минимальный сигнал не может быть меньше одного разряда (опять же, без усреднения). Максимальный же - это (N-1) бит. Это конечно же в идеале...

Как это не имеет? По-моему, мое определение более корректно, т.к. ошибка дискретизации по уровню может быть интерпретирована как "шум квантования", после чего термин "динамический диапазон" становится эквивалентом простого и понятного отношения С/Ш при максимальном уровне сигнала. Но даже если взять Ваше, напр, для синуса, то "минимальной" нужно все же считать амплитуду в 0,5 ЕМР, а не 1 ЕМР, что и приводит к данной мной формУле.

...Реально же, шумы, приходящие на АЦП должны быть гораздо больше шумов АЦП...

А это еще почему? Неправда. Наличие небольшого шума (с эффективной амплитудой 0,2-0,3 ЕМР для гауссового шума) во входном тракте АЦП может быть желательно только для уменьшения автокорреляции сигнала ошибки квантования при очень "чистом" входном периодическом или близким к нему сигнале (другими словами, удаления линейчатых гармоник в спектре дискретизированного сигнала). Или для повышения разрешающей способности АЦП за счет прореживания с накоплением. Причем такой шум, если, конечно, его вносят намеренно, часто делают "окрашенным", внеполосным. И не важно, куда именно он вводится: в источник сигнала или в сам АЦП, т.к. шум должен быть аддитивным.

...И при Вашей полосе следует, IMHO, ориентироваться не на приводивый RMS для которого не указана полоса усреднения. Тем более, когда Вы указываете, что исходное отношение сигнал/шум мало. Да, как следует из

уровень полезного сигнала во много раз меньше теплового шума тракта приема.

- динамика определяется внеполосными сигналами? Тогда еще и интермодуляцию учитывать надо.

Простите, ничего не понял... В приемнике происходит корреляционное накопление, при этом полезный сигнал "всплывает" выше уровня шума, а внеполосные помехи нам ни к чему.

 

Вообще-то сейчас меня интересует другой вопрос, отмеченный в названии данной темы. С прискорбным удивлением, перелопатив гору материала, вынужден констатировать факт: подходящие фильтры на ПЗС никто (или почти никто) не делает, хотя никаких препятствий для этого не видно... Все предпочитают по старинке использовать фильтры либо на ПАВ, либо активные или пассивные аналоговые, что наводит на грустные мысли...

[Lonesome_Wolf 0]

Как это не имеет? По-моему, мое[/b] определение более корректно, т.к. ошибка дискретизации по уровню может быть интерпретирована как "шум квантования", после чего термин "динамический диапазон" становится эквивалентом простого и понятного отношения С/Ш при максимальном уровне сигнала. Но даже если взять Ваше, напр, для синуса, то "минимальной" нужно все же считать амплитуду в 0,5 ЕМР, а не 1 ЕМР, что и приводит к данной мной формУле.

...Реально же, шумы, приходящие на АЦП должны быть гораздо больше шумов АЦП...

А это еще почему? Неправда. Наличие небольшого шума (с эффективной амплитудой 0,2-0,3 ЕМР для гауссового шума) во входном тракте АЦП может быть желательно только для уменьшения автокорреляции сигнала ошибки квантования при очень "чистом" входном периодическом или близким к нему сигнале (другими словами, удаления линейчатых гармоник в спектре дискретизированного сигнала). Или для повышения разрешающей способности АЦП за счет прореживания с накоплением. Причем такой шум, если, конечно, его вносят намеренно, часто делают "окрашенным", внеполосным. И не важно, куда именно он вводится: в источник сигнала или в сам АЦП, т.к. шум должен быть аддитивным.

...И при Вашей полосе следует, IMHO, ориентироваться не на приводивый RMS для которого не указана полоса усреднения. Тем более, когда Вы указываете, что исходное отношение сигнал/шум мало. Да, как следует из

уровень полезного сигнала во много раз меньше теплового шума тракта приема.

- динамика определяется внеполосными сигналами? Тогда еще и интермодуляцию учитывать надо.

Простите, ничего не понял... В приемнике происходит корреляционное накопление, при этом полезный сигнал "всплывает" выше уровня шума, а внеполосные помехи нам ни к чему.

 

Вообще-то сейчас меня интересует другой вопрос, отмеченный в названии данной темы. С прискорбным удивлением, перелопатив гору материала, вынужден констатировать факт: подходящие фильтры на ПЗС никто (или почти никто) не делает, хотя никаких препятствий для этого не видно... Все предпочитают по старинке использовать фильтры либо на ПАВ, либо активные или пассивные аналоговые, что наводит на грустные мысли...

 

Не будет в обиду сказано, но, по-моему, Вы слишком категорично опираетесь на свое понимание или интерпретацию того или иного положения. Я же указывал, что приводимые мной соотношения определяют мгновенный динамический диапазон, приводимые же Вами формулы используют понятие RMS, следовательно, подразумевают усреднение. Используемое слово uncertainty , я бы не стал переводить и интерпретировать как ошибку .

Второе - посмотрите в любом учебнике как должна строится система - ее коэффициент шума должен определяться первым каскадом. А это означает, что его усиленные шумы должны превосходить шумы любого последующего. Упоминаемый Вами способ расширения ДД путем уменьшения уровня сигнала на входе АЦП обыгрывает только тот факт, что шум и сигнал на входе АЦП узкополосный, а само оно шумит в широкой полосе и спектральная плотность его меньше в полосе полезного сигнала.

Третье, касательно мешающих сигналов. Если Ваш сигнал очень мал, то почему вообще возник вопрос о динамическом диапазоне? Разумно предполагать - и любой коротковолновик Вам это скажет, что большой динамический диапазон в этом случае нужен именно для правильной обработки слабого сигнала на фоне больших мешающих.

Четвертое - если фильтры на ПЗС не делают - значит это никому не нужно :). Много лет назад им предрекали блестящее будущее (равно как и памяти на ЦМД и просто насущей необходимости менять кремний как материал для быстрых схем). Но этого нет. Следовательно другие варианты оказались предпочтительнее. Может быть для Ваше конкретного случая это и не так. Но это не меняет ситуацию.

Изменено 31 декабря, 2005 пользователем Lonesome Wolf

[Stanislav 0]

Не будет в обиду сказано, но, по-моему, Вы слишком категорично опираетесь на свое понимание или интерпретацию того или иного положения. Я же указывал, что приводимые мной соотношения определяют мгновенный динамический диапазон...

Также Вам не в обиду (а токмо истины для): приведенная Вами формула неверна также и для вашего понимания динамического диапазона.Не сочтите за труд проверить...

...Второе - посмотрите в любом учебнике как должна строится система - ее коэффициент шума должен определяться первым каскадом. А это означает, что его усиленные шумы должны превосходить шумы любого последующего...

Ну да, в моем случае шумы и определяется первым каскадом усиления. Беда только в том, что сигнал значительно меньше их. По-моему, просто возникло непонимание...

...Третье, касательно мешающих сигналов. Если Ваш сигнал очень мал, то почему вообще возник вопрос о динамическом диапазоне? Разумно предполагать - и любой коротковолновик Вам это скажет, что большой динамический диапазон в этом случае нужен именно для правильной обработки слабого сигнала на фоне больших мешающих...

Любой коротковолновик не сможет принять сигнал, уровень которого более чем на 50 дБ ниже уровня тепловых шумов приемника. Большой динамический диапазон фильтра нужен для подавления мощных мешающих сигналов за пределами полосы приема, а "хорошая" фильтрация шума лишь желательна, но к ней гораздо меньше требований..

...Четвертое - если фильтры на ПЗС не делают - значит это никому не нужно :) . Много лет назад им предрекали блестящее будущее (равно как и памяти на ЦМД и просто насущей необходимости менять кремний как материал для быстрых схем). Но этого нет. Следовательно другие варианты оказались предпочтительнее. Может быть для Ваше конкретного случая это и не так. Но это не меняет ситуацию.

Это подход не инженера, а юзера... Инженерный подход подразумевает аргументированное объяснение.

[Lonesome_Wolf 0]

(Stanislav@ Dec 31 2005, 14:39)Также Вам не в обиду (а токмо истины для): приведенная Вами формула неверна также и для вашего понимания динамического диапазона.Не сочтите за труд проверить...

Да, желания самоутвердится Вам не занимать. А вот упоминание об истине, излишне, несколько.

Не сочтите меня ленивым, но не могли бы Вы указать ошибку в моем понимании ДД, за исключением того факта, что я считал максимальным кодом АЦП 2^N, а не (2^N-1) что является, IMHO negligible.

 

К чему данная ремарка:

(Lonesome Wolf @ Dec 30 2005, 13:15)...Реально же, шумы, приходящие на АЦП должны быть гораздо больше шумов АЦП...

А это еще почему? Неправда. Наличие небольшого шума (с эффективной амплитудой 0,2-0,3 ЕМР для гауссового шума) во входном тракте АЦП может быть желательно только для уменьшения автокорреляции сигнала ошибки квантования при очень "чистом" входном периодическом или близким к нему сигнале (другими словами, удаления линейчатых гармоник в спектре дискретизированного сигнала). Или для повышения разрешающей способности АЦП за счет прореживания с накоплением. Причем такой шум, если, конечно, его вносят намеренно, часто делают "окрашенным", внеполосным. И не важно, куда именно он вводится: в источник сигнала или в сам АЦП, т.к. шум должен быть аддитивным.

если

Ну да, в моем случае шумы и определяется первым каскадом усиления. Беда только в том, что сигнал значительно меньше их. По-моему, просто возникло непонимание...

Просто что бы написать что-нибудь?

 

 

Как соотнести вот это:

(Lonesome Wolf @ Dec 30 2005, 13:15)

... уровень полезного сигнала во много раз меньше теплового шума тракта приема.

- динамика определяется внеполосными сигналами? Тогда еще и интермодуляцию учитывать надо.

Простите, ничего не понял... В приемнике происходит корреляционное накопление, при этом полезный сигнал "всплывает" выше уровня шума, а внеполосные помехи нам ни к чему.

вот с этим:

(Lonesome Wolf @ Dec 31 2005, 13:56)

...Третье, касательно мешающих сигналов. Если Ваш сигнал очень мал, то почему вообще возник вопрос о динамическом диапазоне? Разумно предполагать - и любой коротковолновик Вам это скажет, что большой динамический диапазон в этом случае нужен именно для правильной обработки слабого сигнала на фоне больших мешающих...

Любой коротковолновик не сможет принять сигнал, уровень которого более чем на 50 дБ ниже уровня тепловых шумов приемника. Большой динамический диапазон фильтра нужен для подавления мощных мешающих сигналов за пределами полосы приема, а "хорошая" фильтрация шума лишь желательна, но к ней гораздо меньше требований..

С моей точки зрения вы как раз и ответили на мой вопрос о причинах требований к ДД, но почему-то только со второго раза и как-то не ясно.

Действительно, непонимание, что же собеседник имеет в виду, Скорее, ответы на то, что Вы думаете, что он имеет в виду.

 

(Lonesome Wolf @ Dec 31 2005, 13:56)

...Четвертое - если фильтры на ПЗС не делают - значит это никому не нужно . Много лет назад им предрекали блестящее будущее (равно как и памяти на ЦМД и просто насущей необходимости менять кремний как материал для быстрых схем). Но этого нет. Следовательно другие варианты оказались предпочтительнее. Может быть для Ваше конкретного случая это и не так. Но это не меняет ситуацию.

Это подход не инженера, а юзера... Инженерный подход подразумевает аргументированное объяснение.

 

Я не склонен к навешиванию ярлыков, скажу только, что мое мнение - это мнение не специалиста, а человека, работающего на рынке (и выживающего на нем). Если на рынке отсутствует какое-либо решение - оно не является оптимальным для огромного большинства задач на данном этапе развития техники. Укажу, что и на рынке сенсоров позиции ПЗС находятся под заметным давлением.

[Stanislav 0]

Да, желания самоутвердится Вам не занимать. А вот упоминание об истине, излишне, несколько.

Большая просьба, не переходить на личности, а выражаться по существу.

 

Не сочтите меня ленивым, но не могли бы Вы указать ошибку в моем понимании ДД, за исключением того факта, что я считал максимальным кодом АЦП 2^N, а не (2^N-1) что является, IMHO negligible.

Ну что ж, извольте. Примем за ДД следующее определение (не Ваше, а более корректное): ДД назовем отношение максимально допустимой (в смысле ограничения по коду) амплитуды гармонического сигнала на входе АЦП к минимально разрешимой. Максимально допустимая амплитуда - 2^(N-1) ЕМР, минимально разрешимая - 1/2 ЕМР. Выраженный в дБ динамический диапазон q' будет выражаться как

 

q' = 20*log(2^(N-1)/(1/2)) = 20*log(2^N) = 20*(log(2)*log(N) = 6,02*N. Более точный подсчет (с учетом статистики) даст

 

q = q'+1,5 = 6,02*N+1,5 (дБ), что и требовалось доказать. У Вас же

Один разряд знаковый т.е. N битный АЦП превращается в +/-(N-1) бит. Это означает, что динамический диапазон в идеале будет 20*log(2^(N-1)) - без усреднения.

, что абсолютно неверно.

 

К чему данная ремарка:

(Lonesome Wolf @ Dec 30 2005, 13:15)...Реально же, шумы, приходящие на АЦП должны быть гораздо больше шумов АЦП...

А это еще почему? Неправда. Наличие небольшого шума (с эффективной амплитудой 0,2-0,3 ЕМР для гауссового шума) во входном тракте АЦП может быть желательно только для уменьшения автокорреляции сигнала ошибки квантования при очень "чистом" входном периодическом или близким к нему сигнале (другими словами, удаления линейчатых гармоник в спектре дискретизированного сигнала). Или для повышения разрешающей способности АЦП за счет прореживания с накоплением. Причем такой шум, если, конечно, его вносят намеренно, часто делают "окрашенным", внеполосным. И не важно, куда именно он вводится: в источник сигнала или в сам АЦП, т.к. шум должен быть аддитивным.

если

Ну да, в моем случае шумы и определяется первым каскадом усиления. Беда только в том, что сигнал значительно меньше их. По-моему, просто возникло непонимание...

Просто что бы написать что-нибудь?

Да нет, к тому, что Вы пишете чушь, которую, к тому же тяжело понять. Вот, например, "...Реально же, шумы, приходящие на АЦП должны быть гораздо больше шумов АЦП...". Это в корне неверно - входной сигнал должен быть усилен до такого уровня, когда его пиковые значения соответствуют максимально допустимому входному напряжению АЦП, если, конечно, клиппирование недопустимо.Шумы же в сигнале могут быть и гораздо меньше собственных шумов АЦП.

...С моей точки зрения вы как раз и ответили на мой вопрос о причинах требований к ДД, но почему-то только со второго раза и как-то не ясно.

Действительно, непонимание, что же собеседник имеет в виду, Скорее, ответы на то, что Вы думаете, что он имеет в виду.

Все дело в том, что, высказываясь по техническим вопросам, нужно соблюдать установленные для этих целей нормы языка. Вас же, повторяю, крайне тяжело понять.

 

...Я не склонен к навешиванию ярлыков, скажу только, что мое мнение - это мнение не специалиста, а человека, работающего на рынке (и выживающего на нем). Если на рынке отсутствует какое-либо решение - оно не является оптимальным для огромного большинства задач на данном этапе развития техники. Укажу, что и на рынке сенсоров позиции ПЗС находятся под заметным давлением.

Что за ерунда? А фотоаппараты и видеокамеры? Кроме того, ПЗС фильтры и линии задержки широко применяются в телевидении (там, естественно, где они еще не вытеснены цифирью).

 

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

ЗЫ. Выяснение отношений и ликбез не являлись, однако, целями, преследуемыми при создании данной темы. Был бы очень признателен за любую конкретную информацию по сути вопроса.