Jump to content

    

Измерение частоты

Подобная темка уже была на форуме: Там надо было один период импульса измерить с очень высокой точностью.

На мой взгляд, самым умным решением был предложен способ совмещения губого измерения с помощью ВЧ-СВЧ заполнения

и точной корректировки начального и конечного обрывков с помощью интегратора, калибруемого в период "простоя".

Весь вопрос теперь можно свести к преобразованию синуса в меандр на суперпрецизионном ОУ или компараторе.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Они бывают тут регулярно: Точно измерить частоту. :rolleyes:

Ну да, радиоэфир внесёт свою лепту в погрешность, не спорю. Но об условиях передачи/приёма сигнала информации пока не видел.

 

Я просто подумал, что метод решения основной задачи, родившей эту, выбран неправильно.

Может быть шумоподобный сигнал там более к месту? Это попытка угадать, а не критика...

Share this post


Link to post
Share on other sites
_pv

Использование этого метода потребует очень быстродействующего АЦП, то есть дорогого, импортного. А необходимо решить задачу "дёшево и сердито", и всё должно быть с 5 приёмкой.

про "вместо дорого и импортного поставить дешевое, сердитое и отечественное, но с 5й приёмкой" - совсем не понял. ничего не перепутали?

 

АЦП c частотой как минимум 10МГц в любом случае понадобится, чтобы оцифровать 2МГц сигнал.

перевести как-либо в аналоге сигнал в напряжение (или спустить в 0) чтобы потом один раз очень медленным, но точным АЦП измерить не получится, как отметил blackfin, 10Гц от 2МГц это 5ppm. вольты с такой точностью мерить сложно, тем более отечественными АЦП с 5й приёмкой.

 

если 10МГц это много, можно через udersampling попробовать с АЦП на 1МГц, но тогда SNR нужен будет раза в 3 лучше.

для 10МГц надо было ~40дБ для ошибки в 100Гц и ~60дБ для ошибки в 10Гц.

для 1МГц будет на 10дБ больше, но там уже будет всего 4 отсчёта за 4мкс, и нелинейность АЦП вылезет.

 

Lmx2315 еще раз спрошу: зачем после оцифровки переносить частоту вниз, что это даст?

там же всего 40 отсчётов получится за 4мкс при 10МГц, почему сразу по ним частоту не посчитать?

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
Lmx2315 еще раз спрошу: зачем после оцифровки переносить частоту вниз, что это даст?

там же всего 40 отсчётов получится за 4мкс при 10МГц, почему сразу по ним частоту не посчитать?

..нравится мне всё в ноль сносить, может и нет смысла, не настаиваю.

з.ы.

я видел смысл в сравнении входного сигнала с сигналом эталона - гетеродина и высчитывать ошибку, относительно него.

Всё таки мы измеряем не какую-то неизвестную частоту а заранее известную с известной областью ошибки, этим надо пользоваться.

Ещё сброс в ноль позволит понизить шумы АЦП за счёт андерсеплинга и упростить обработку на МК за счёт снижения тактовой.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Оцифровать сигнал с максимальной частотой, пусть 100 МВыб/с, получить 420 выборок. Занести их в массив из 16384 выборок (или сколько там понадобится), остальные нулями забить. Сделать БПФ на 16384 точки. Найти максимальную частоту.

Мне не кажется, что любой другой способ будет точнее. Проще - может быть.

 

P.S. Проще - вычислять только интересуемый диапазон бинов. ДПФ.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Извиняюсь спросить, может глупость ляпну, но зачем АЦП? Насколько помню, за один период будет два перехода через ноль - не проще компаратором или триггером Шмитта их ловить, а далее уже длительность прямоугольника считать, как во многих частотомерах уже делалось?

Share this post


Link to post
Share on other sites
Извиняюсь спросить, может глупость ляпну, но зачем АЦП? Насколько помню, за один период будет два перехода через ноль - не проще компаратором или триггером Шмитта их ловить, а далее уже длительность прямоугольника считать, как во многих частотомерах уже делалось?

..в частотомерах время измерения большое - 1 секунда или больше , а здесь несколько мкс , придётся на гиговой частоте считать чтобы за это время высчитать с требуемой точностью.

Share this post


Link to post
Share on other sites
придётся на гиговой частоте считать чтобы за это время высчитать с требуемой точностью.

разве? не согласен, но не о том речь. все-таки - зачем оцифровывать весь сигнал, зачем именно дорогой быстродействующий АЦП, если для измерения частоты нужна только длительность периода?

P.S. извиняюсь, прочитал условия внимательнее - точность действительно высокая нужна :laughing:

Edited by Abell

Share this post


Link to post
Share on other sites
Вот этот параметр (начальная фаза) вполностью зависит от меня, как я скажу, такой она и будет.

Вы просто волшебник! :w00t:

То есть, была ровненькая нулевая линия, и вдруг откуда ни возьмись семь идеальных периодов синуса! Потом снова ровненький нуль.

?

Share this post


Link to post
Share on other sites
То есть, была ровненькая нулевая линия, и вдруг откуда ни возьмись семь идеальных периодов синуса! Потом снова ровненький нуль.

?

А что в этом сложного на такой низкой частоте? Ставим детектор нуля и высокоскоростной ключ и выпиливаем 7 периодов у постоянного синуса.

С передающим и приёмным трактом тоже всё легко согласовать на такой частоте. Если бы были периоды СВЧ, то я бы удивился, а это даже не ВЧ.

Share this post


Link to post
Share on other sites
А что в этом сложного на такой низкой частоте? Ставим детектор нуля и высокоскоростной ключ и выпиливаем 7 периодов у постоянного синуса.

:rolleyes: Для вас 1.8MHz - НЧ. А для той схемы, где этот сигнал бегает - х.з. В любом случае начало и конец сигнала будут сглажены. Насколько сильно - вот вопрос. Может, там уже колоколообразная огибающая получилась.

Если бы в той схеме было откуда "выпиливать"...

Share this post


Link to post
Share on other sites
Извиняюсь спросить, может глупость ляпну, но зачем АЦП? Насколько помню, за один период будет два перехода через ноль - не проще компаратором или триггером Шмитта их ловить, а далее уже длительность прямоугольника считать, как во многих частотомерах уже делалось?

давайте посчитаем,

10Гц ошибки от 1.8МГц это 5*10^-6,

чтобы за 4мкс получить ошибку 5*10^-6, момент перехода через 0 надо измерить с точностью 20пикосекунд, это всего лишь 50ГГц.

ну и скорость нарастания синуса, с пусть будет 1В амплитудой, на частоте 2МГц- это 12В за микросекунду, за 20пс - 250 мкВ, компаратор аккуратный должен быть, а сигнал не шуметь.

 

 

 

 

я видел смысл в сравнении входного сигнала с сигналом эталона - гетеродина и высчитывать ошибку, относительно него.

Всё таки мы измеряем не какую-то неизвестную частоту а заранее известную с известной областью ошибки, этим надо пользоваться.

ну преобразование Фурье в каком-то смысле как раз и сравнивает неизвестный сигнал с синусами разных частот :)

Ещё сброс в ноль позволит понизить шумы АЦП за счёт андерсеплинга и упростить обработку на МК за счёт снижения тактовой.

там и так всего 40 отсчётов получается за 4мкс на 10МГц, куда снижать-то?

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
там и так всего 40 отсчётов получается за 4мкс на 10МГц, куда снижать-то?

..значит ТС ещё проще схема получается , только АЦП и МК , МК пишет отсчёты в память , благо их мало, дополняет нулями и делает FFT с интерполяцией результатов.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this