Перейти к содержанию
    

Практические вопросы начального уровня по анализу спектра

Вот как выглядит в MATLAB'е спектр суммы двух синусоид одинаковой амплитуды, но с разными частотами: 1013 Гц и 1031 Гц:

Частота дискретизации: 10 кГц, число точек в БПФ: 16384.

Видно, что ошибка измерения амплитуды каждой синусоиды не превышает 0,6 дБ для самого узкого окна.

А с другими окнами как? Выберите на свой вкус:

https://en.wikipedia.org/wiki/Window_function

Например, Бартлетта-Ханна.

И еще ошибка БПФ, видимо, зависит от количества выборок. Для 4К будет поболее, чем для 16К.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

А с другими окнами как? Выберите на свой вкус:

Сами выбирайте.. Для меня ответ и так очевиден.. :biggrin:

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Сами выбирайте.. Для меня ответ и так очевиден.. :biggrin:

Что ошибка зависит от окна? Ага.

А вас не смущает, что для двух ваших частот уровни разные? А если покопаться, то можно найти и похуже частоты?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

И ладно бы, я ничего против не имею, пусть отображает уровень, который на самом деле есть СКЗ, но зачем тогда повсюду упоминать слово "амплитуда"? Оно просто везде, во всех документах, статьях и даже на самом приборе. Это как бы сбивает с толку, особенно поначалу.

ничего оно не сбивает; найдите ГОСТ "сигналы радиотехнические" там есть описание радиотехнических сигналов и их параметров.

Повторюсь еще раз - вы используете генератор сигналов произвольной формы, при положительном смещении, допустим, синусоидального сигнала на значение его амплитуду (русское понятие амплитуды, а не английское; у нас это разные термины) его амплитуда в русском понимании, "+" (положительная) станет в два раза больше и "-" (отрицательная) станет равной нулю; но размах останется одним и тем же; уровни всех гармонических составляющих останутся без изменения (хотя формально должна присутствовать нулевая гармоника, хотя ноль это не гармоника )

если вы возьмете генератор сигнала синусоидальной формы или ВЧ генератор , то там уже нет никаких смещений и выходной уровень устанавливается или в Вольтах или относительных единицах и нет там никакой "амплитуды" :)

 

 

Что ошибка зависит от окна?

да, поскольку у вас это не анализатор спектра

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

да, поскольку у вас это не анализатор спектра

Я вчера сел покрутить некий Риголовский спектроанализатор, подал тот же 1 кГц 1В, так ничего не увидел. Слишком много кнопок. Может, он неисправный? Кинул дурное.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

И еще ошибка БПФ, видимо, зависит от количества выборок. Для 4К будет поболее, чем для 16К.

Это тоже легко понять. Обе частоты 1013 Гц и 1031 Гц не попадают точно в бин БПФ'а. Поэтому на графике MATLAB'a мы видим не саму ошибку, а оценку этой ошибки "снизу". Чтобы найти реальную ошибку, нужно сделать параболическую интерполяцию спектра по трем точкам вблизи максимума, затем найти вершину параболы и уже по этой вершине оценивать ошибку измерения. Очевидно, что эта ошибка будет меньше, чем отражено на графике. Ну и при 16К точек и более высокой частоте дискретизации мы просто можем подойти ближе к точке максимума параболы по частоте.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Однако, гармоники синусоидальные, и к ним можно применить понятие амплитуды. Просто этого, почему-то не делают. И ладно бы, я ничего против не имею, пусть отображает уровень, который на самом деле есть СКЗ, но зачем тогда повсюду упоминать слово "амплитуда"? Оно просто везде, во всех документах, статьях и даже на самом приборе. Это как бы сбивает с толку, особенно поначалу.

Что касается спектроанализаторов, то понятие "амплитуда" нужно воспринимать как "измеренное значение амплитуды на графике спектра". Это "амплитуда" не имеет отношения к амплитуде самого сигнала. Мало того, амплитуда сигнала измеренного нормальным прибором не равняется "совковой амплитуде", которую придумали крестьяне, как мне кажется лишь с одной целью - чтоб "усё не как у клятых буржуинов".

Потому, если пользуетесь нормальными приборами, используйте правильно терминологию и сами основы измерений, особенно в плане определения измеряемых велечин.

 

Всё-таки пазл до конца не сложился пока. Поставил я 50 Ом на генераторе, получил 97 дБмкв, но измерение осциллографом (одновременно с анализатором с помощью тройника на кабеле) показывает, что с генератора идёт больше, чем 200 мВ п-п. Почему?

Вы своим тройником вносите рассогласование линии и изменяете параметры ОС в оконечном усилителе, который должен работать в линейном режиме. Если есть большое желание наблюдать как форму, так и частотно-амплитудные параметры сигнала, то используйте раздвоитель мощности и подключайте к нему скоп 50-ти омным кабелем, не забыв при этом и вход скопа переключить в 50 ом.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

ничего оно не сбивает; найдите ГОСТ "сигналы радиотехнические" там есть описание радиотехнических сигналов и их параметров.

Повторюсь еще раз - вы используете генератор сигналов произвольной формы, при положительном смещении, допустим, синусоидального сигнала на значение его амплитуду (русское понятие амплитуды, а не английское; у нас это разные термины) его амплитуда в русском понимании, "+" (положительная) станет в два раза больше и "-" (отрицательная) станет равной нулю; но размах останется одним и тем же; уровни всех гармонических составляющих останутся без изменения (хотя формально должна присутствовать нулевая гармоника, хотя ноль это не гармоника )

если вы возьмете генератор сигнала синусоидальной формы или ВЧ генератор , то там уже нет никаких смещений и выходной уровень устанавливается или в Вольтах или относительных единицах и нет там никакой "амплитуды" :)

Сорри, я плохо понял, что Вы хотели сказать, предлагаю пока обсудить сигнал без смещений, т.е. как и было сказано вначале, с постоянной составляющей = 0 (в любом случае, анализатор не будет мерить постоянное напряжение, т.к. у него внутри стоит разделительный конденсатор). Амплитуда в нём больше, чем СКЗ. Вот и возникает вопрос, зачем везде пишут про амплитуду, хотя на самом деле анализатор показывает СКЗ?

 

 

Вы своим тройником вносите рассогласование линии и изменяете параметры ОС в оконечном усилителе, который должен работать в линейном режиме. Если есть большое желание наблюдать как форму, так и частотно-амплитудные параметры сигнала, то используйте раздвоитель мощности и подключайте к нему скоп 50-ти омным кабелем, не забыв при этом и вход скопа переключить в 50 ом.

Не понял... Я вставил тройник, измеряю одновременно осциллографом и анализатором. Отключаю осциллограф - показания анализатора не меняются и составляют 97 дБмкв. Что не так?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Я вчера сел покрутить некий Риголовский спектроанализатор, подал тот же 1 кГц 1В, так ничего не увидел. Может, он неисправный?

он просто от 9 кГц работает

 

 

зачем везде пишут про амплитуду, хотя на самом деле анализатор показывает СКЗ?

нормальный люди не пишут про "амплитуду" в анализаторах спектра

 

 

Сорри, я плохо понял, что Вы хотели сказать, предлагаю пока обсудить сигнал без смещений, т.е. как и было сказано вначале, с постоянной составляющей = 0

я вам объяснял смысл термина "амплитуда"

 

 

хотя на самом деле анализатор показывает СКЗ?

анализатор спектра не показывает СКЗ сигнала, анализатор спектра измеряет уровень гармоники (гармоник)

Изменено пользователем AlDed

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Это тоже легко понять. Обе частоты 1013 Гц и 1031 Гц не попадают точно в бин БПФ'а. Поэтому на графике MATLAB'a мы видим не саму ошибку, а оценку этой ошибки "снизу". Чтобы найти реальную ошибку, нужно сделать параболическую интерполяцию спектра по трем точкам вблизи максимума, затем найти вершину параболы и уже по этой вершине оценивать ошибку измерения. Очевидно, что эта ошибка будет меньше, чем отражено на графике. Ну и при 16К точек и более высокой частоте дискретизации мы просто можем подойти ближе к точке максимума параболы по частоте.

Это есть гребешковые искажения.

 

он просто от 9 кГц работает

Тогда понятно. Ладно, в четверг 10 кГц подам. Или 100 кГц.

 

нормальный люди не пишут про "амплитуду" в анализаторах спектра

я вам объяснял смысл термина "амплитуда"

анализатор спектра не показывает СКЗ сигнала, анализатор спектра измеряет уровень гармоники (гармоник)

Как ни называй, этот "уровень" не соответствует амплитудному значению входного сигнала. Еще раз, почему?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

нормальный люди не пишут про "амплитуду" в анализаторах спектра

???

На фотках видны кнопки и экраны двух анализаторов, там много раз можно рассмотреть это слово.

я вам объяснял смысл термина "амплитуда"

Спасибо. Я привык амплитудой называть букву А из выражения F(t) =Asin(wt+p) +C. Я не прав?

анализатор спектра не показывает СКЗ сигнала, анализатор спектра измеряет уровень гармоники (гармоник)

Возьмите сигнал, состоящий из одной гармоники, и перестаньте цепляться к словам. Что за уровень-то?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

На фотках видны кнопки и экраны двух анализаторов, там много раз можно рассмотреть это слово.

я вам про Фому, а вы мне про Ерему

я уже четвертый раз повторяю, что русские технические термины и английские не совпадают

мы с вами или говорим по английски, или по русски?

если все таки по русски, то панели анализаторов спектра на русском языке выглядят вот так

 

post-25489-1525791439_thumb.jpg

 

потом вы возьметесь за кнопку RBW; и будете искать объяснение что такое "разрешение полосы пропускания" и чем оно отличается от "полосы пропускания"

 

Спасибо. Я привык амплитудой называть букву А из выражения F(t) =Asin(wt+p) +C. Я не прав?

амплитуда в русском языке это не буква "А", а "это наибольшее отклонение колеблющегося тела от положения равновесия",

для радиоэлектроники - это отклонение колебания от нуля;

для английского термина - это "The amplitude of a periodic variable is a measure of its change over a single period (such as time or spatial period). There are various definitions of amplitude (see below), which are all functions of the magnitude of the difference between the variable's extreme values. In older texts the phase is sometimes called the amplitude."

другими словами -это размах сигнала при его установившемся значении.

и третьими словами - наша русская "амплитуда" в два раза меньше английской "амплитуды", и когда буржуи говорят "Semi-amplitude", то это значение "Semi-amplitude" равно значению нашей родной русской амплитуды

 

 

Возьмите сигнал, состоящий из одной гармоники, и перестаньте цепляться к словам. Что за уровень-то?

переключите на вашем анализаторе спектра режим единиц уровня в dBm, а не дБмкв и получите полное счастье от нормального измерения уровня

 

 

Еще раз, почему?

пользоваться не умеете

все совпадает

 

post-25489-1525793351_thumb.jpg

Изменено пользователем AlDed

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

русские технические термины и английские не совпадают

amplitude / амплитуда

swing / размах

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Взял другой анализатор, у него есть эталонный выход 50 МГц -20 дБм. Но не написано, сколько Ом. Подключаю к своему анализатору - показывает -19 с копейками дБм, и 85,6 дБмкв. Уже лучше. Может, дело в Омах?

 

Может на табло выведена информация не корректно?

Вместо размаха пик-пик, там приведена амплитуда, которая как раз в 2 раза меньше. Тогда все становится понятно.

Осциллографом смотрели?

PS Еще есть вариант, что выход сгорел.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

вы правильно сложили две составляющие, не забывайте про третью

и что же именно мне надо еще прибавить, дабы получить из моих недоприбавленных 0.59dB вот эти вот самые, заветные: :biggrin:

 

да :) перегрел немного, у N9030A это 0.14 dB :)

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Присоединяйтесь к обсуждению

Вы можете написать сейчас и зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, авторизуйтесь, чтобы опубликовать от имени своего аккаунта.

Гость
Ответить в этой теме...

×   Вставлено с форматированием.   Вставить как обычный текст

  Разрешено использовать не более 75 эмодзи.

×   Ваша ссылка была автоматически встроена.   Отображать как обычную ссылку

×   Ваш предыдущий контент был восстановлен.   Очистить редактор

×   Вы не можете вставлять изображения напрямую. Загружайте или вставляйте изображения по ссылке.

×
×
  • Создать...