Как померить расхождение фазы между меандрами?

[zuuuuk 0]

Доброго времени суток.

Хотелось бы посоветоваться в одном вопросе. Может ктонибудь поможет.

Имеются 2 сигнала (меандры) по 5 МГц.

Они расходятся между собой. Одна отстает от другой. (максимум на пол периуда)

Как можно померить расхождение между ними с точностью до 10 пико секунд.

На плату заведена тактовая частота 60 МГц.

 

Какими средствами можно решить эту проблему?

И вообще можно ли провести измерения с такой точность ?

 

зарание спасибо.

[Alex11 0]

А фронты этих сигналов тоже меньше 10 пс? Или хотя бы сопоставимы? Тогда можно попробовать применить времяамплитудный преобразователь. А иначе придется сильно думать. Нужны параметры сигналов. Опять-таки а джиттер там какой, учитывать его надо или усреднять? Тут вопросов больше чем ответов.

[west 0]

Неужели нужна такая точность ? На печатной плате длина проводника, которая даст такую же погрешность, всего 1.5 мм. Вариантов измерения можно предложить несколько, например, такой (кстати, уже обсуждался на форуме): преобразуете свой сигнал в синусоиду (с ней проще работать), и каждый подаете на двухканальный АЦП 12 бит, с частотой 40 МГц (больше - лучше). Далее считаете сдвиг фазы (можно использовать БПФ). Усредняете на некотором интервале. Длина интервала будет зависеть от джиттера как самих сигналов, так и АЦП. Ориентировочно длительность интервала усреднения около 100 000 периодов синусоиды, но если скорость для вас не критича, то предложенный метод вполне работоспособен.

[Lonesome_Wolf 0]

Доброго времени суток.

Хотелось бы посоветоваться в одном вопросе. Может ктонибудь поможет.

Имеются 2 сигнала (меандры) по 5 МГц.

Они расходятся между собой. Одна отстает от другой. (максимум на пол периуда)

Как можно померить расхождение между ними с точностью до 10 пико секунд.

На плату заведена тактовая частота 60 МГц.

 

Какими средствами можно решить эту проблему?

И вообще можно ли провести измерения с такой точность ?

 

зарание спасибо.

 

А не следует ли воспользоваться каким-либо приборами, специально предназначенным для этой цели? Задача ведь нетривиальная. И любая измерительная схема, слепленная на коленках, потребует от Вас нетривиальных же усилий для верификации ее работоспособности и калибровке.

[AsJohnAs 0]

Ну вообще странное требование - если на плате 60МГц. То маленькая неточность в 10 пик - это как слону дробина.

Вообще есть метод измерения фазы подав два сигнала на каналы XY, но при этом эти сигналы являются синусоидами. Можно конечно применить этот метод и для меандра, но точность этого метода никогда не достигнет пик :)

А превратить в синус это конечно хорошо, но для этого нужен фильтр, а двух одинаковых фильтров (не цифровых) не бывает. У них как раз по фазе и будет большущее расхождение.

[bve 0]

А поставить "исключающее или"?

[zuuuuk 0]

Ну вообще странное требование - если на плате 60МГц. То маленькая неточность в 10 пик - это как слону дробина.

Вообще есть метод измерения фазы подав два сигнала на каналы XY, но при этом эти сигналы являются синусоидами. Можно конечно применить этот метод и для меандра, но точность этого метода никогда не достигнет пик :)

А превратить в синус это конечно хорошо, но для этого нужен фильтр, а двух одинаковых фильтров (не цифровых) не бывает. У них как раз по фазе и будет большущее расхождение.

Да, вот я и прихожу к выводу, что надо преобразовывать меандру в синус оцифровывать и делать цифровой фазовый детектор. но решение дико не красивое.. :( пока стою в тупике

[west 0]

А фильтры и не надо делать идеальными, зачем калибровка тогда ? Но их надо делать стабильными во времени на весь период измерения, возможно, потребуется использование термостата.

[Lonesome_Wolf 0]

А фильтры и не надо делать идеальными, зачем калибровка тогда ? Но их надо делать стабильными во времени на весь период измерения, возможно, потребуется использование термостата.

 

Как и чем калибровать собираетесь? С такой то точностью. По амплитудные вариации не следует забывать, а если квадратуру применять - то сильно все усложнится.

[west 0]

Вариант: подать на 2 входа один и тот же сигнал. Собственно говоря, я не знаю, зачем автору такая точность, но задача не слишком простая даже конструктивно. Задача решаемая, но подумать над решениями стоит.

[KLERIK 0]

Думаю можно применить принцип частотомера-подать оба сигнала на ислючающее-или , а получившийся положительный сигнал заполнить тактовыми импульсами-и исходя из их колличества определять величину фазового смещения.Может я и заблуждаюсь, хотелось бы услышать мнение других участников форума. :)

[zltigo 0]

Пока Автор не озвучит РЕАЛЬНУЮ точность измерения, обсуждать это вообще беcполезно.

ДЕСЯТЬ ПИКОСЕКУНД (100 Гигагерц) никакого отношения к реальности и наличию/отсутствию у Автора DSP не имеют.

[zuuuuk 0]

Пока Автор не озвучит РЕАЛЬНУЮ точность измерения, обсуждать это вообще беcполезно.

ДЕСЯТЬ ПИКОСЕКУНД (100 Гигагерц) никакого отношения к реальности и наличию/отсутствию у Автора DSP не имеют.

возможно я размести свой вопрос немного не там. но я так понимаю люди здесь занимаются обработкой сигналов. поэтому надеялся на квалифицированную помощь.

 

Думаю можно применить принцип частотомера-подать оба сигнала на ислючающее-или , а получившийся положительный сигнал заполнить тактовыми импульсами-и исходя из их колличества определять величину фазового смещения.Может я и заблуждаюсь, хотелось бы услышать мнение других участников форума. :)

тактовы импульсы у меня идут с частотой 60 МГц. периуд этих тактирующих импульсов примерно 16 нано секунд. следовательно точность такого измерения на 3 парядка меньше заданного.

(спасибо за предложение.)

Edited February 25, 2008 by zuuuuk

[fontp 0]

тактовы импульсы у меня идут с частотой 60 МГц. периуд этих тактирующих импульсов примерно 16 нано секунд. следовательно точность такого измерения на 3 парядка меньше заданного.

(спасибо за предложение.)

 

Теоретически, с точки зрения цифровой обработки - 3 порядка это не проблема. Известно, что предел точности измерения фазы синусоиды определяется критерием Крамера-Рао (максимум правдоподобия). Меандр ничего не меняет, в крайнем случае можно использовать фильтрацию

 

var(Ф) >= 1/(2*N*SNR), N - кво точек измерения, SNR- отношение сигнал шум, Ф угловая фаза 0-2pi

 

var(Ф) в вашем случае ~10-6. Соответственно если иметь, например N=10000, SNR=100 (40дб) то всё будет OK :-)

Увеличивая число точек измерения теоретически можно получить любую нужную точность. Только нужно помнить, что стабильность вашего меандра должна быть не хуже ~1/N, а иначе модель падает и ваш меандр - никакой не меандр, а так...

 

Измерять фазу с точки зрения ЦОС лучше всего по максимуму функции корреляции (собственно это тупо соответствует максимуму правдоподобия :-) ).

Измеряете свои 12 позиций корреляции, находите максимум. Потом по 3-м точкам вблизи максимума проводите интерполяцию. В принципе, меандр даёт корреляцией вблизи максимума треугольник и интерполяцию нужно подгонять кусочно-линейную.

Для синуса - корреляция синк, и вблизи максимума его подгоняютт параболой.

Максимум параметрической модели даёт искомое положение с нужной точностью

[Lonesome_Wolf 0]

....

 

Скорее, это говорит о разрешающей способности, нежели о точности...