Jump to content

    

Измерение длительности радиоимпульса

Коллеги, схема такая: ADC-DDC-LPF-ABS-CMP-TIMER. Аббревиатура думаю понятна,но немного поясню. Здесь CMP - компаратор, на один вход которого подаётся сигнал с амплитудного детектора (ABS), а на другой вход подаётся некий пороговый уровень. При возникновении на входе АЦП радиоимпульса, на выходе компаратора формируется логический импульс, длительность которого можно измерить обычным таймером. Всё работает, кроме одного нюанса - измеренная длительность импульса очень сильно зависит от уровня входного сигнала. При малых уровнях она минимальна и растёт с увеличением уровня. Причина понятна - ненулевая длительность фронтов сигнала с выхода ABS. Сущёствует ли какой классический метод устранения этой погрешности? Мне удалось свести её к минимуму только применением двухпорогового компаратора, но такое решение предполагает ручную установку порогов, а хотелось бы автоматизировать процесс выработки величины порогов. Перебрал несколько вариантов, в том числе двойной компаратор в режиме мастер-слэйв(ноу хау) - улучшение есть, но желаемого результата не получил. Что посоветуете, коллеги?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Нельзя добавить слагаемое в виде коэффициента, зависящего от усредненной амплитуды? Из серии решений «в лоб».

Share this post


Link to post
Share on other sites
Коллеги, схема такая: ADC-DDC-LPF-ABS-CMP-TIMER.

...

Всё работает, кроме одного нюанса - измеренная длительность импульса очень сильно зависит от уровня входного сигнала.

...

Сущёствует ли какой классический метод устранения этой погрешности?

Существует, но он вам не понравится. Нужно в разы увеличить полосу LPF.

 

А зачем вам измерять длительность импульса?

Share this post


Link to post
Share on other sites
Нельзя добавить слагаемое в виде коэффициента, зависящего от усредненной амплитуды? Из серии решений «в лоб».

К измеренному интервалу прибавить поправку? Подозреваю что эта поправка будет зависеть не только от уровня принимаемого сигнала но и от занимаемой сигналом полосы. Чем уже полоса тем более пологие фронты у импульса, следовательно тем больше погрешность.

 

Существует, но он вам не понравится. Нужно в разы увеличить полосу LPF.

 

А зачем вам измерять длительность импульса?

1). Это не факт. У меня полоса LPF 500МГц. Но ведь сам радиоимпульс будет иметь полосу меньше за счёт фильтров в передатчике. Должно быть какое то алгоритмическое решение.

2). Чтобы выполнить требование заказчика. :laughing:

Share this post


Link to post
Share on other sites

посчитать мощность шума (сигнала) и сделать порог на 3дб выше него или по правилу трех сигм. ? Если можно поставить СФ на радиоимпульс, то можно считать на его выходе

Share this post


Link to post
Share on other sites
посчитать мощность шума (сигнала) и сделать порог на 3дб выше него или по правилу трех сигм. ? Если можно поставить СФ на радиоимпульс, то можно считать на его выходе

Увы, мимо. Именно такой подход (применение однопорогового компаратора) и порождает зависимость измеренной длительности от уровня радиосигнала.

         B ___________________C
       /                    \
      /                     \
     /                       \
___A/                        \D_________

Вы предлагаете установить порог над шумом, т.е. измерять интервал от точки A до D. Однако очевидно что возникает радиосигнал в точке A, а пропадает в точке С. Именно на этом интервале AC и нужно измерять длительность,т.е. применять двухпороговый компаратор. Вся проблема в том что это на картинке интервал BC выглядит ровной линией, в жизни всё гораздо хуже(особенно при многолучевом приёме).

Картинка расползается, но смысл понять можно.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Вы предлагаете установить порог над шумом, т.е. измерять интервал от точки A до D.

нет, я предалагю сделать компаратор с адаптивным порогом, а сколько пороговый уже решать вам. измерять уровень шума в канале всега, а не только на интервале от A-D и уже от него считать порог. Вы же сами писали " а хотелось бы автоматизировать процесс выработки величины порогов".

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
нет, я предалагю сделать компаратор с адаптивным порогом, а сколько пороговый уже решать вам.

Вычислитель порога срабатывания у меня уже есть, этот порог есть функция от мощности шума. Только это никак не решает описанную мной выше зависимость измеренной длительности от уровня входного радиоимпульса.

измерять уровень шума в канале всега, а не только на интервале от A-D и уже от него считать порог.

Когда я писал об интервалах я имел ввиду измерения длительности, а не уровня шума.

Вы же сами писали " а хотелось бы автоматизировать процесс выработки величины порогов".

Это да, я забыл сказать что порог срабатывания у меня вычисляется автоматически. Проблема в величине порога отпускания. Чего я только не перепробовал...

Например был такой вариант - измерялся уровень радио сигнала и порог срабатывания и отпускания выбирался равным половине от этого уровня. Тогда при условии равенства крутизны переднего и заднего фронтов длительность строба с компаратора не должна зависеть от уровня. Не выдержало испытаний...

Share this post


Link to post
Share on other sites

Странно, казалось бы вроде не сложный вопрос для тех кто уже ходил по этой тропинке. До меня никто и никогда не занимался измерением длительности? Свят,свят,свят...

Share this post


Link to post
Share on other sites

По учебникам длительность импульса измеряется на уровне 0.5 от амплитуды. Можно пиковым детектором найти амплитуду и взять от нее половину на порог компаратора.

Share this post


Link to post
Share on other sites
По учебникам длительность импульса измеряется на уровне 0.5 от амплитуды. Можно пиковым детектором найти амплитуду и взять от нее половину на порог компаратора.

Делал я так...

измерялся уровень радио сигнала и порог срабатывания и отпускания выбирался равным половине от этого уровня. Тогда при условии равенства крутизны переднего и заднего фронтов длительность строба с компаратора не должна зависеть от уровня. Не выдержало испытаний...

Гуляет длительность от уровня процентов на 40 при измерении длительностей порядка 80...100 наносекунд.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Понял. Выброс мешает. Тогда надо находить не пиковую амплитуду, а уровень после выброса.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Понял. Выброс мешает. Тогда надо находить не пиковую амплитуду, а уровень после выброса.

О каком выбросе речь? Вот продетектированный радиоимпульс, подаваемый с внешнего генератора с параметрами: Fc = 1600MHz, tau = 100ns. Никаких выбросов не видно.

Но если Вы заметили - крутизна переднего и заднего фронтов разная. Х.з. может это в генераторе дело? Эх, не вовремя сдох мой Ажилент, очень не вовремя...

А вот если измерять интервал между точками А и С (рисунок вверху) то на длительность фронтов можно вообще начхать. Интервал один и тот же при любом уровне.

post-18832-1530344044_thumb.png

Share this post


Link to post
Share on other sites

Если форма импульса не зависит от его величины, то и длительность не зависит. Если порог изменяется вместе с величиной импульса. А если длительность меняется, значит, меняется форма импульса. Что тут можно сделать?

Share this post


Link to post
Share on other sites
Если форма импульса не зависит от его величины, то и длительность не зависит. Если порог изменяется вместе с величиной импульса. А если длительность меняется, значит, меняется форма импульса. Что тут можно сделать?

Ясно что делать - изменить метод измерения. Вопрос как? :rolleyes:

 

Я ведь уже нашёл точки между которыми интервал всегда равен длительности. Следовательно измерять нужно именно этот интервал. Я выше уже писал - нужен двухпороговый компаратор, но если с порогом срабатывания проблем не возникает (например как des00 предложил), то с порогом отпускания есть очевидные проблемы.

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