Перейти к содержанию

    

Неясность с измерением фаз

Коллеги, примерная схема тракта следующая :

Вход, полоса 25...525МГц => ФНЧ => АЦП => комплексный снос в ноль (NCO перестраиваемый в рабочей полосе частот) => переключаемый набор ФНЧ полосой от 0,5 до 25МГц => компоненты Real,Imag => измерение фазы(Phi).

 

Таких трактов два, на их входы пока подаётся один и тот же сигнал через сплиттер, интересует измерение разности фаз на выходе этих трактов(dPhi = Phi1 - Phi2). Непонятка в том что изменение разности фаз в зависимости от частоты NCO в два раза больше чем изменение разности фаз в зависимости от частоты сигнала.

Пример в цифрах (полоса ФНЧ 25МГц):

 

Частота сигнала     Частота настройки NCO      Разница фаз
125МГц                         125МГц                        -123градуса
135МГц                         125МГц                        -143градуса
135МГц                         130МГц                        -123градуса

Здесь видно, что при изменении частоты сигнала на 10МГц, частоту NCO нужно изменить на 5МГц чтобы вернуть разность фаз к исходному значению. Ожидалось что разность фаз от частоты зависеть не должна. Частота настройки NCO одинакова в двух трактах и изменяется одновременно. Буду рад выслушать любые версии.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты
Таких трактов два, на их входы пока подаётся один и тот же сигнал через сплиттер, интересует измерение разности фаз на выходе этих трактов(dPhi = Phi1 - Phi2). Непонятка в том что изменение разности фаз в зависимости от частоты NCO в два раза больше чем изменение разности фаз в зависимости от частоты сигнала.

Пример в цифрах (полоса ФНЧ 25 МГц):

Ничего не понятно, но на всякий случай вопрос: ФЧХ НЧ фильтра (полоса ФНЧ 25 МГц) вы учли?

Сдвиги фаз внутри этого фильтра для сигналов на нулевой частоте и на частоте 10 МГц будут, ессно, отличаться.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты
Ничего не понятно, но на всякий случай вопрос: ФЧХ НЧ фильтра (полоса ФНЧ 25 МГц) вы учли?

Сдвиги фаз внутри этого фильтра для сигналов на нулевой частоте и на частоте 10 МГц будут, ессно, отличаться.

Конечно будут отличаться, но дело в том что этот ФНЧ стоит в обоих трактах, следовательно и отличаться будут одинаково. Т.е. должны изменяться фазы на выходах, а разность фаз на мой взгляд меняться от частоты не должна. Сами фазы на выходах не интересуют - только их разность.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Выпускаем всякие подобные вещи.

Может быть что старт фильтров происходит не одновременно(просто на знаю как они реализованы).

DCM отрабатывает какоето время, тоже зависит от реализации.

Можно chipscop на одинаковом сигнале проверить.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты
Выпускаем всякие подобные вещи.

Может быть что старт фильтров происходит не одновременно(просто на знаю как они реализованы).

DCM отрабатывает какоето время, тоже зависит от реализации.

Можно chipscop на одинаковом сигнале проверить.

Не понял - что такое старт фильтров. После смесителя стоят переключаемые фильтры FIR, они всегда работают после включения питания.

DCM нет, я на Альтере сижу. А вот будет ли присутствовать этот эффект если тактовые в трактах будут немного различаться по фазе?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

На вскидку. Если разветвление выполняется перед АЦП, то разность фаз пропорциональна задержке между каналами и частоте плюс разность ФЧХ аналоговой части, здесь, вроде, понятно. Зависимость от частоты NCO может быть вызвана рассинхронизацией их запуска в разных каналах и тогда соотношение в 2 раза - случайность. Тут надо больше данных о схеме распределения сигналов по каналам.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Если тактовые будут различаться то эффект то же будет.

Делают специальные схемы для подстройки клока на каждый АЦП с каким нибудь шагом.

см http://www.setdsp.ru/modules/fmc/sfm-4a250/

"заложенная возможность подстройки тактового сигнала каждой микросхемы АЦП с шагом 150 пс облегчает достижение синфазности тактирования каналов АЦП в системах радиолокации на основе ФАР"

 

Чтобы исключить старт фильтров сравнить сигнал синуса сразу после АЦП.

 

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты
Частота сигнала     Частота настройки NCO      Разница фаз
125МГц                         125МГц                        -123градуса
135МГц                         125МГц                        -143градуса
135МГц                         130МГц                        -123градуса

Неоднозначность разности фаз?

phi + 2pi*N = phi

 

Попробуйте поиграть с изменением частоты NCO в районе кГц.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты
Зависимость от частоты NCO может быть вызвана рассинхронизацией их запуска в разных каналах и тогда соотношение в 2 раза - случайность. Тут надо больше данных о схеме распределения сигналов по каналам.

Я предусмотрел очистку аккумуляторов фазы NCO одновременно в двух трактах после смены частоты, ввёл сбрасывающий импульс отдельным проводом. А вот насколько точно они сбрасываются одновременно - вопрос. Ну возможно в пределах 4-х тактов неодновременность, так как NCO полифазные 4х. Тактовая частота высокая, 275МГц - осциллографа такого скорострельного нет. Пока не придумал как проверить синфазность сброса. Скоп не поможет, NCO в разных блоках стоят.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты
Пока не придумал как проверить синфазность сброса. Скоп не поможет, NCO в разных блоках стоят.

Вам нужно тактировать оба NCO от одного генератора, иначе нет смысла сравнивать фазы на выходе обеих схем.

 

При обычной точности задающих кварцевых генераторов, равной 20 ppm, оба ваших NCO тактируемые от разных(!) генераторов за одну секунду разбегутся на: 275*20 = 5500 тактов. Соотв, уже через секуду в каждом из NCO значения аккумуляторов будут будут радикально отличаться. Как следствие, будут отличаться значения фаз обоих сигналов на выходах DDC.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Я так понял, каналы тактируются от одного генератора, но разнесены по разным модулям. Из-за этого затруднена синхронизация NCO. Дальше, немного погадав на гуще, можно предположить, что разбежка составляет 3 такта 275 МГц, что соответствует 19,64 градусам при переходе от 125 МГЦ к 130 МГц. Цифра близкая к измеренной, поэтому гипотезу стоит проверить.

Изменено пользователем KalashKS

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты
Вам нужно тактировать оба NCO от одного генератора, иначе нет смысла сравнивать фазы на выходе обеих схем.

 

При обычной точности задающих кварцевых генераторов, равной 20 ppm, оба ваших NCO тактируемые от разных(!) генераторов за одну секунду разбегутся на: 275*20 = 5500 тактов. Соотв, уже через секуду в каждом из NCO значения аккумуляторов будут будут радикально отличаться. Как следствие, будут отличаться значения фаз обоих сигналов на выходах DDC.

Виноват, мой косяк, сразу не предупредил что опорная частота для всех PLL обоих блоков берётся от одного генератора. Просто не подумал что можно делать иначе и считал это само-собой разумеющимся.

Пока не придумал как проверить синфазность сброса двух разнесённых NCO.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты
Пока не придумал как проверить синфазность сброса двух разнесённых NCO.

Как вариант можно не сбрасывать фазу, а продолжать инкрементировать с новым значением частоты. Если рассинхронизация есть, то изменение разности фаз хотябы должно уменьшиться.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты
Неоднозначность разности фаз?

phi + 2pi*N = phi

 

Попробуйте поиграть с изменением частоты NCO в районе кГц.

Не, я пробовал изменять частоту с шагом 1МГц - разность фаз меняется монотонно.

 

Как вариант можно не сбрасывать фазу, а продолжать инкрементировать с новым значением частоты. Если рассинхронизация есть, то изменение разности фаз хотябы должно уменьшиться.

Не понял, можно немного подробней? Изменение частоты настройки NCO в блоках происходит в разное время, по команде с компьютера по Ethernet. Поэтому если не сбрасывать фазу синхронно разбежка фаз будет непредсказуемой. Вот если запись в NCO выполнять синхронно то да, сброс не будет нужен.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты
запись в NCO выполнять синхронно

Именно это и имел в виду. Для этого как раз можно использовать тот же сигнал, которым до этого выполнялся сброс.

Изменено пользователем KalashKS

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Для публикации сообщений создайте учётную запись или авторизуйтесь

Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий

Создать учетную запись

Зарегистрируйте новую учётную запись в нашем сообществе. Это очень просто!

Регистрация нового пользователя

Войти

Уже есть аккаунт? Войти в систему.

Войти