_4afc_ 50 March 3 Posted March 3 · Report post Допустим есть: АЦП с переключаемой частотой данных: 8/16/32/64 MSPS; ФНЧ с переключаемой частотой среза : 3/ 6/12/24 MHz; однотоновый сигнал с генератора, с частотой: 1/2/4/8 MHz. Пусть: АЦП и генератор засинхронизированы от GPS; Уровень сигнала c генератора (для всех измерений) зафиксирован как -20dBFS для 8 MSPS после АЦП; Сигнал после АЦП обрабатывается БПФ 1024. Вопросы простые: 1. как будет меняться уровень сигнала после АЦП при переключении с 8 на 16/32/64 MSPS? (снижаться на 3дБ?) 2. как будет меняться уровень сигнала после БПФ на 128 бине при переключении с 8 на 16/32/64 MSPS? (снижаться на 3дБ?) Усложним вопрос, пусть АЦП - квадратурный: 3. как будет меняться уровень сигнала в каналах I&Q после АЦП при переключении с 8 на 16/32/64 MSPS? (снижаться на 3дБ?) 4. как будет меняться модуль сигнала после АЦП при переключении с 8 на 16/32/64 MSPS? (снижаться на 3дБ?) 5. как будет меняться уровень сигнала после БПФ в каналах I&Q на 128 бине при переключении с 8 на 16/32/64 MSPS? (снижаться на 3дБ?) Quote Share this post Link to post Share on other sites More sharing options...
rloc 107 March 3 Posted March 3 · Report post Ни при каких вышенаписанных условиях уровень сигнала не будет меняться. Опускаю влияние джиттера на снижение ДД при повышении частоты входного сигнала из-за синхронизации АЦП и генератора. Квадратурный тип АЦП дает удвоение полосы первого Найквиста или эквивалентное увеличение частоты тактирования. Точное попадание в 128-ой бин ФФТ не обязательно с окном типа FlatTop. Quote Share this post Link to post Share on other sites More sharing options...
HardEgor 162 March 4 Posted March 4 · Report post 17 часов назад, _4afc_ сказал: АЦП с переключаемой частотой данных: 8/16/32/64 MSPS; ФНЧ с переключаемой частотой среза : 3/ 6/12/24 MHz; Если АЦП, ФНЧ и генератор идеальные, то никак не будет меняться. Quote Share this post Link to post Share on other sites More sharing options...
V_G 36 March 4 Posted March 4 · Report post 22 часа назад, _4afc_ сказал: как будет меняться уровень сигнала после БПФ на 128 бине при переключении с 8 на 16/32/64 MSPS? Что-то недопонял вопроса. Вы меняете частоту дискретизации, не меняя длины БПФ. Следовательно, каждый раз отсчет №128 будет попадать на разные участки спектра исходного сигнала. Смысл? Или имеется неявное предположение (считываемое напрямую из мозга), что смена частоты дискретизации автоматически сопровождается кратной сменой частоты сигнала и параметров ФНЧ? Тогда поддерживаю предыдущего оратора... Quote Share this post Link to post Share on other sites More sharing options...
rloc 107 March 4 Posted March 4 · Report post 12 минут назад, V_G сказал: отсчет №128 будет попадать на разные участки спектра исходного сигнала Чисто интуитивно, частота входного сигнала увеличивается пропорционально частоте тактирования: 1/8, 2/16, 4/32, 8/64 (входная/тактовая). Quote Share this post Link to post Share on other sites More sharing options...
_4afc_ 50 March 4 Posted March 4 · Report post 8 minutes ago, rloc said: Чисто интуитивно, частота входного сигнала увеличивается пропорционально частоте тактирования: 1/8, 2/16, 4/32, 8/64 (входная/тактовая). 37 minutes ago, V_G said: Или имеется неявное предположение (считываемое напрямую из мозга), что смена частоты дискретизации автоматически сопровождается кратной сменой частоты сигнала и параметров ФНЧ? Тогда поддерживаю предыдущего оратора... Именно так. Как и полоса внешнего аналогового ФНЧ: 1/3/8, 2/6/16, 4/12/32, 8/24/64 (входная/среза/тактовая). Уровень генератора (в дБмкВ) во всех 4 эксперементах одинаковый и вибирается так, чтобы в первом эксперименте занять -20dBFS после АЦП. 5 hours ago, HardEgor said: Если АЦП, ФНЧ и генератор идеальные, то никак не будет меняться. Да, всё идеальное в "вакууме". Конкретные цифры даны для удобства счёта, показывают динамику экспериментов... PS: просто у меня в реальном АЦП на 4 эксперименте и далее происходит явная просадка уровня на 10дБ и одновременное повышение шумов на 10дБ - вот подумалось, вдруг это нормально и я просто плохо мерил уровни в 2 и 3 эксперименте... Quote Share this post Link to post Share on other sites More sharing options...
soldat_shveyk 4 March 4 Posted March 4 · Report post 1 hour ago, _4afc_ said: в реальном АЦП на 4 эксперименте и далее происходит явная просадка уровня на 10дБ и одновременное повышение шумов на 10дБ Попробуйте заменить переключение частоты АЦП децимацией отсчетов после АЦП (у Вас же там наверняка FPGA?), пусть АЦП всегда молотит на 64 MSPS. Результат скорее всего будет другой. Вы уверены, что для всех вариантах частоты сэмплирования у Вас корректно защелкиваются биты данных АЦП? Просадка уровня с одновременным поднятием шума может быть если сбиот какой-то из разрядов, особенно если АЦП с рандомизацией. Quote Share this post Link to post Share on other sites More sharing options...
_4afc_ 50 March 4 Posted March 4 · Report post 5 minutes ago, soldat_shveyk said: Попробуйте заменить переключение частоты АЦП децимацией отсчетов после АЦП (у Вас же там наверняка FPGA?), пусть АЦП всегда молотит на 64 MSPS. Результат скорее всего будет другой. Конечно другой - он будет одинаково плохой во всех 4 случаях. Пробовал. 5 minutes ago, soldat_shveyk said: Вы уверены, что для всех вариантах частоты сэмплирования у Вас корректно защелкиваются биты данных АЦП? Да - уверен, это первое что проверялось: в ПЛИС защёлкивались данные на частоте 6х64 MSPS и проверялось в какой момент они уходят на обработку. Выглядит приблизительно так для 2х каналов (защёлкивание по CH1_V & CH2_V: 5 minutes ago, soldat_shveyk said: Просадка уровня с одновременным поднятием шума может быть если сбиот какой-то из разрядов, особенно если АЦП с рандомизацией. К сожалению АЦП - 3бит сигма дельта со встроенными дециматорами и загружаемыми коэф. КИХ-фильтра. Работает в режиме oversampling . 8 MSPS - x32; 16 MSPS - x32; 32 MSPS - x16; 64 MSPS - x16. Интересный эффект, при уровне сигнала более 6dBFS (ограничении), форма сигнала: на 32 MSPS - ограниченный синус, при дальнейшем увеличении - прямоугольник, на 64 MSPS - синус с КНИ, при дальнейшем увеличении - пила. Вот один из экспериментов, особенности: на спектрах - одна частота (забыл перестроить генератор), на временной диаграмме - сигналы нормированны по уровню для наглядности искажений. Spoiler Quote Share this post Link to post Share on other sites More sharing options...
soldat_shveyk 4 March 4 Posted March 4 · Report post 59 minutes ago, _4afc_ said: Да - уверен, это первое что проверялось: в ПЛИС защёлкивались данные на частоте 6х64 MSPS и проверялось в какой момент они уходят на обработку. Есть возможность в АЦП включить передачу известного цифрового паттерна? Чтобы проверить что защелкивается именно то, что имело ввиду АЦП. Quote Share this post Link to post Share on other sites More sharing options...
_4afc_ 50 March 4 Posted March 4 · Report post 31 minutes ago, soldat_shveyk said: Есть возможность в АЦП включить передачу известного цифрового паттерна? Чтобы проверить что защелкивается именно то, что имело ввиду АЦП. Да, совпадает. Quote Share this post Link to post Share on other sites More sharing options...
rloc 107 March 4 Posted March 4 · Report post 1 час назад, _4afc_ сказал: Вот один из экспериментов, особенности Вопрос на засыпку: Почему оцифрованный сигнал на спектре не сосредоточенный? По расширению гармоник/комбинационных составляющих особенно заметно. Как будто заложен механизм привязки входной частоты к тактовой, но вместо захвата идет постоянный поиск. Quote Share this post Link to post Share on other sites More sharing options...
_4afc_ 50 March 4 Posted March 4 · Report post 29 minutes ago, rloc said: Вопрос на засыпку: Почему оцифрованный сигнал на спектре не сосредоточенный? По расширению гармоник/комбинационных составляющих особенно заметно. Как будто заложен механизм привязки входной частоты к тактовой, но вместо захвата идет постоянный поиск. На обоих спектрах? Не знаю, возможно ответ в том, что в реальном эксперименте: частоты LO приёмника и передатчика немного отличаются; принятый I/Q сигнал в 8192 точки обрабатывается в Matlab; можно компенсировать расхождение частот Matlab'овским CFO - просто сдвинится по частоте; сигнал выводится Matlab'овским psspectrum без применения окон; sinad / thd / sfdr - вычисляются отдельно для I/Q. Quote Share this post Link to post Share on other sites More sharing options...
rloc 107 March 4 Posted March 4 · Report post 38 минут назад, _4afc_ сказал: На обоих спектрах? На 2-ом спектре особенно заметно, где много комбинационных составляющих высокого порядка. На 1-ом не факт, что нормально, просто детально не исследован. Каким бы ни было ограничение входного сигнала, по частоте не должен свипировать. Математическую обработку тоже можно исключить. Или входной сигнал или тактовый "плавают". Одним из возможных вариантов может быть, входной сигнал или тактовый подключены напрямую с генератора (ГК), без промежуточных буферов/развязки, и из-за сильно нелинейной нагрузки частота "плывет". Не все генераторы имеют внутри буфер. Quote Share this post Link to post Share on other sites More sharing options...
_4afc_ 50 March 4 Posted March 4 · Report post 29 minutes ago, rloc said: На 2-ом спектре особенно заметно, где много комбинационных составляющих высокого порядка. На 1-ом не факт, что нормально, просто детально не исследован. Каким бы ни было ограничение входного сигнала, по частоте не должен свипировать. Математическую обработку тоже можно исключить. Или входной сигнал или тактовый "плавают". Я думал это гармоники при децимации плохо подавились, завернулись вниз и бьются друг об друга. Вот вариант из последних версий: шум - уменьшился; уровень 64MSPS всё равно на 3дБ меньше, чем у 32MSPS; thd всё равно плохой. Spoiler Ещё особенность: вот эти левые частоты, они появляются на 64MSPS только при небольшой (до 1/64 полосы) отстройке от несущей. На 64MSPS их нет не зависимо от входной частоты. Плохая компенсация I/Q баланса может такое давать? Несущая вроде отбалансирована и подавлена хорошо на последнем спектре. Quote Share this post Link to post Share on other sites More sharing options...
rloc 107 March 4 Posted March 4 · Report post 1 час назад, _4afc_ сказал: Я думал это гармоники при децимации плохо подавились, завернулись вниз и бьются друг об друга. +-n*Fin+-m*Fclk , которые попадают в рабочую полосу 1 час назад, _4afc_ сказал: вот эти левые частоты, они появляются на 64MSPS только при небольшой (до 1/64 полосы) отстройке от несущей "Левые" - это про расширение? На последней картинке спектр приведен в широкой полосе, может быть не видно расширения из-за масштаба. Quote Share this post Link to post Share on other sites More sharing options...
