По поводу измерителя ФШ на аудио АЦП. Наткнулся на проект http://www.aholme.co.uk/GPU_FFT/Main.htm FFT на базе GPU малинки ( Raspberry Pi). Притом в том числе и длинное вплоть до 2^22.
Малина с аудио АЦП внешним вроде работает - шина I2S на разьем выведена, даже существую платки внешнего аудиотракта.

Может имеет смысл на базе этого соорудить ФШ-метр?

А что не пользоваться готовым, примеры приведены ранее.

Ну во первых готовые HiEnd аудиокарты банально дороже чем малинка с АЦП. И у многих разьем PCI. Приходится специально для измерений ФШ держать древний комп. Во вторых, через обычный USB не получится пропихать аудиопоток от двух 192к аудио АЦП да и через LAN малины он с трудом пролезет, а тут на борту GPU сделает фурье или даже кросс-корреляцию и отдаст готовый спектр. Во вторых пропадают все заморочки с аудиосистемой винды. В третьих, возможно наконец поймем, с чем связаны грабли с кросс-корреляцией, вернее ее пропаданием у двухканальных аудио-ацп. В принципе можно еще несколько плюшек добавить типа FLL цепи для измерения ФШ дрейфующих по частоте источников, но это во второй итерации.
Ну и меня привлекло квази-аппаратное "длинное" фурье более 64к выборок- на нем хорошо искать спуры синтезаторов которые под шумами прячутся.

В известной Вам теме измерения при 16 млн. выборок.

Для меня не проблема сделать внешнюю USB аудиокарту в том числе с двумя АЦП по одному на канал, чтобы уж точно корреляции шумов не было. Будет дешевле малинки, которую еще непонятно как потом к софту прикручивать. Но мне не сильно интересна полоса в 40кГц, или даже 80кГц.


А зачем это делать? В правый канал один АЦП, в левый другой, в итоге 192к * 24 * 2 = 9Мбит, что вполне укладывается в USB1.1. А ведь можно и USB2.0 запилить с UAC 2.0.


Я кое-какое исследование провел на эту тему (без звуковухи). Результаты в принципе подтверждают наличие проблемы у двухканального АЦП и меньший шум варианта с двумя раздельными АЦП, но для использованных в опыте АЦП (CS5381) у меня нет достаточно чистых источников сигнала для окончательного вердикта и красивой картинки, да и делать надо бы тогда нормальную карту, а из-за узкой полосы нет мотивации.


Я вообще скептически отношусь к прямому замеру малошумящих генераторов (для обмера которых не хватает ДД ЗК) звуковухой, т.к. и так очень маленькая полоса анализа еще уменьшается, да и не удается избавиться от влияния зеркального канала на результаты измерения (это в принципе следствие первой проблемы).


Баловство это. Указанные длины нормально обрабатываются на компе.

Ну тогда там же по соседству http://www.aholme.co.uk/PhaseNoise/Main.htm как раз по теме Direct digital phase noise measurement. Квадратурный, судя по блок-схеме. С исходниками. Но конечно более навороченный чем малинка.

Вижу, что тема измерения фазовых шумов вызвала нешуточный интерес. Думаю, запустить разработку прибора у себя в Анритсу. Кстати, а здесь на электрониксе, есть желание создать совместными усилиями “народный” измеритель шумов? Реальный такой прибор? Задача разбивается на несколько этапов:
1. Разработка ТЗ
2. Разработка структурной схемы
3. Обсуждение и утверждение структурной схемы
4. Разбивка на модули
5. Постановка задач для разработки FW и SW
6. Прорисовка принципиальных схем
7. Обсуждение и утверждение принципиальных схем
8. Разводка печатных плат
9. Обсуждение и утверждение топологии печатных плат
10. Разработка корпуса
11. Обсуждение и утверждение механической конструкции
12. Разработка FW
13. Разработка SW
14. Обсуждение и утверждение FW и SW
15. Сборка, настройка, доводка
16. Следующие итерации (при необходимости), техническая документация и комплект FW/SW.
Я смотрю, у нас собрались специалисты разных направлений, возможно, все вместе мы могли бы осилить такую разработку? Прошу ответить, кого заинтересует такое сотрудничество, а именно, какие пункты могли бы взять. Я лично, могу участвовать в 1-5, 7, 9, 11, 15. Я бы также взялся за общую координацию усилий. Если у нас наберется контингент заинтересованных людей, способных закрыть все пункты, то можно браться за дело. Общение можно вести в открытом доступе (прямо в этой теме), создать закрытую тему (правда, я не знаю как, но, наверное, это возможно), или общаться по эл. почте. Результаты разработки становятся доступными для всех участников в этом процессе. Итак, просьба ответить (а) интересен ли такой подход, (б) в каких пунктах возьмёте участие и (в) в каком режиме стоит общаться. Ну а далее посмотрим, возьмёмся сообща за реальную вещь или ограничимся общением по этой теме (что тоже не плохо).
P.S. Моя эл. почта: achenakin@hotmail.com

Сообщение отредактировал Chenakin - Apr 8 2018, 02:23

Цена вопроса?
в России измеритель ФШ будет народным при цене 100-200 долларов США.
P. S.
Всех с праздником!!!

Сообщение отредактировал vhk - Apr 8 2018, 03:51

OK, вполне разумно (а что, внутри E5052 сильно много дорогих компонентов? ), будет фигурировать как часть ТЗ. Вы готовы участвовать? Какие пункты готовы закрыть?
С праздником!

Сообщение отредактировал Chenakin - Apr 8 2018, 04:22

Участвовать да, осуждение и экспериментальная проверка.

В такую цену только звуковая карта лезет. Квадратурный коррелятор типа такого, на который приведена ссылка будет уже значительно дороже. И кстати, там патентные проблемы могут быть. Для самодельщиков не актуально, а вот большой фирме такой геморрой вряд ли нужен.
Ну а ТЗ тоже надо как то обосновать, т.к бывают совершенно различные задачи. Например надо промерять ФШ кварцев и кварцевых генераторов, а то сейчас много фапчеваных развелось, а с другой стороны надо смотреть шумовую полку СВЧ синтезатора с полосой ФНЧ ФД в десятки МГц.
Мне вот например для миллиметровых синтезаторов желательно прибор с кросскорреляцией на смесителях на гармониках. Но такое из коммерческих приборов умеет только FSWP c опцией B21(LO/IF Ports for External Mixers) и B60 (Cross-Correlation). И стоит такой прибор не то что автомобиль или вилла, а как целый микрорайон. А еще впереди маячит радиофотоника, т.е все тоже самое, но смесители на гармониках с оптическим входом.
Как такую хотелку упихать даже в пару тысяч вечнозеленых- непонятно.
Может начать с опроса- кому какая полоса нужна?

Лучше брать два независимых АЦП. Тут нужно провести небольшое исследование, типа полоса/цена.


Можно делать подиапазонно и постепенно расширять полосу. Миксеры до 20 ГГц и выше сейчас стоят единицы $. Например, SIM-153LH+ от Minicircuits (первый попавшийся под руку) стоит 11$ и закрывает полосу 3-15 ГГц, ну и т.д. С синтезаторами чуть сложнее.


Можно начать с полосы, которую выдает сам АЦП (см. выше) и далее добавлять диапазонные конвертеры. В итоге хотелось бы что-то типа:
Fвх = 10 МГц – 20 ГГц
Fотстр = 1 Гц – 100 МГц
Чувствительность: -200 дБн/Гц на 100 МГц, отстройка 10 кГц
Но тут, как говорится, возможны варианты…

А разве Вы не ушли Анритсу в Микро Ламбда???
Да, и эл. почта у Вас была на Анритсу ЕМНИП

Мои пункты практически совпадают, добавляю п.12. Можно добавить п.13 если сделать в Matlab и найдутся желающие написать драйвер к железке.

Если нужен только логарифмический масштаб по частоте, то в обработке ничего сложного нет - это несколько этапов децимации (разбил бы на октавные диапазоны) на простой FPGA.


+DC


Серьезная цифра, придется отказаться от сравнения с синтезаторами. Есть такие измерители.


Для меня было бы достаточно чуть выше себестоимости.

У меня не получилось засинхронизировать две микросхеы аудио-АЦП на один канал I2S.


К сожалению на мои диапазоны волноводные смесители на гармониках стоят более 1000 вечнозеленых единиц. Приходится использовать древние смесители от Ч5-13. Они так забавно смотрятся с родешварцем :-)



Программа максимум достойная. Хотя Fотстр max 100 МГц это какая частота выборок нужна для децимации до -200 дБн/Гц ?
Я пока смотрю на полосу Fотстр до 96 кгц на базе AK5394 или чуть шире на PCM4222 с обработкой на GPU Raspberry Pi. За одно хочу отработать макет цифровой FLL для автоподстройки частоты. В качестве ситезаторов- два внешних ЖИГа 4-8 или 8-16 ггц. Т.е на плате только цепи управления обмотками, FLL замкнут по FM обмоткам.
Можно будет подключать и более узкополосные VCO обычные или даже VCXO. Т.е выход петель PLL возможен как по току, так и по напряжению. Наверно добавлю аппартный частотомер для начального поиска ПЧ.
Я просто пока не хочу связываться с ПЛИС и быстрыми АЦП, т.к тогда проект превратится в долгострой имхо.
Весрию с быстрыми АЦП и ПЛИС, как в ссылке что я привел выше, попробую обкатать на макетных платах.
Вот инетресно, получится ли выход смесителей ФШ-метра подать одновременно и на быстрый 16 битный АЦП и на медленный 24-битный дельта-сигма? Не будут ли они взаимно мешать и как тогда развазять измерительные цепи.