Здравствуйте!
Подаю на вход АЦП синус на частоте 2,5 МГц с генератора.
Частота сэмплирования 8 МГц.
Делаю преобразование Фурье.
Вижу синус на 2,5 МГц.
Но кроме него вижу еще синус на 3МГц, который по уровню меньше на 45 дБ.
Начинаю смещать полезный сигнал вверх по частоте. Лишний сигнал при этом ползет вниз. Они встречаются на частоте 2,67 МГц, после чего начинают расползаться в разные стороны.
2,67 * 3 = 8 МГц.
Появление лишней частоты как-то связано с частотой дискретизации?
Это вообще нормально?
Если нормально, то как с этим бороться?
Если не нормально, что может быть причиной?

Полезный мне сигнал находится в полосе от 2 до 3 МГц.
В принципе я могу менять частоту сэмплирования, но 8МГц и так является компромисом по многим параметрам.

Спасибо за помощь.
Если мало информации, могу что-то уточнить...

Вообще не плохо было бы увидеть схему включения. Очень похоже на нелинейность цепи на входе АЦП, которая порождает вторую гармонику вашей синусойды. Т.е. подаете синус на 2.5 МГц, вторая гармоника соответственно - 5 Мгц. Учитывая что частота дискретизации 8, то вы и видите ее на трех мегагерцах. Соотвественно, при увеличинии частоты они как раз на 2.66666(6) должны встретиться.

Неплохо бы литературу по ЦОС почитать. Марпла, например.

Спасибо!
Схему подключения прилагаю...


Спасибо и на этом...

А если после транса спектр посмотреть?С генератора сигнал чистый(2-я гармоника)?

Я тоже склоняюсь к тому, что это гармоника генератора. Хотя, автор темы абсолютный уровень сигнала не привёл, а если он мал, это может быть вызвано нелинейностью ХП самогО АЦП.


2 Wassja
Если нет спектроанализатора, попробуйте подавить 2-ю гармонику генератора LC-фильтром. Можно ФНЧ, а можно - и режекторным. Если её уровень заметно упадёт - используйте генератор с меньшим уровнем искажений.
И сообщите, каков уровень входного сигнала относительно полной шкалы АЦП?

Тогда крайне уместным будет соорудить перед АЦП полосовой фильтр на этот диапазон. Такой фильтр может значительно улучшить отношение сигнал/шум+помеха после преобразования. Амплитудные и фазовые искажения, вносимые фильтром, можно исправить уже в цифре, если они нежелательны.

ЗЫ. А кондёр на выходе осциллятора зачем? И какой АЦП применяется?

Чтобы не было таких фокусов нужно antialias фильтр ставить (и хороший) так, чтобы частоты больше 4 МГц (8 Мгц sampling) на вход не попадали вообще.

За генератор я ручаюсь. Точно смотрел на спектроанализаторе.
Но после трансформатора еще не смотрел. Обязательно попробую, но это теперь в понедельник....



Генератор стационарный, в нем сомнений нет.
В штатном режиме источник дает сигнал в указанной полосе (2..3 МГц), остальное фильтруется.

Уровень сигнала при данной проверке очень большой, близок к максимальному для АЦП. Т.к. лишняя частота на 45 дБ меньше основной, то она при более слабом сигнале просто не заметна, т.к. она падает вместе с уровнем основного сигнала.
Кондер на выходе осцилятора сделан для того чтобы гармоники от частоты дискретизации не шумели на аналоговую часть.
Используется АЦП AD9235 (12 разрядов).



Теоретически они как раз и должны быть отфильтрованы, а в данном эксперименте отсутствуют по определению.

Сообщение отредактировал Wassja - Oct 18 2008, 12:47

Присоединяюсь к rudy_b, необходимо перед АЦП поставить фильтр Найквиста (с частотой среза равной половине частоты дискретизации), чтобы небыло наложений после оцифровки.

Да нет, скорее всего это гармоника вызванная нелинейностью аналогового тракта, никак ее не отфильтровать


Вот собственно и лишнее этому доказательство...


ммммммммм... это определенно что-то новенькое

Практически меня убедили...
А что делать с нелинейностью входных цепей?
Все цепи есть на рисунке...


Там генератор. У него сигнал прямоугольный. Гармоники идут до 200 МГц. Они имеют вполне заметный уровень и наводятся на приемник, который находится в непосредственной близости. Конденсатор (пики) этот сигнал делает более похожим на синусоиду и гармоники уходят. Может с точки зрения большой теории это неправильно, но эффект я вижу глазами...

Если есть спектроанализатор, воткните его прямо на вход АЦП и посмотрите. Можно через трансформатор. А сигнал с генератора поступает прямо на вход АЦП (через показанный трансформатор) или есть не показанный аналоговый тракт?

Маловероятно, чтоб транс так гундел... Тогда были бы нечётные гармоники.
Как правильно пояснил ув. Михаил_К, здесь Вы имеете дело со второй гармоникой генератора. Где она возникает - и предстоит выяснить.
Скажу с ходу, что такая величина собственных нелинейных искажений для хорошего 12-битного АЦП слишком велика.

Что значит не заметна?
Попробуйте снизить уровень сигнала, скажем, на 6 дБ, и посмотреть, на сколько уменьшится "лишняя частота". Если более, чем в 2 раза - неправильно подключен вход АЦП, или есть перегрузка входа по уровню сигнала.

Это непонятно, и, более того, не правильно.

Давайте полную схему узла, а также схему эксперимента. С указанием всех номиналов компонентов. Для объяснения столь аномального поведения устройства слишком мало данных.

Подождём до понедельника.

если это именно тот случай - то тогда только замена аналоговых комплектующих во входной цепи. Физику не обмануть. Но может и пересмотреть концепцию целиком - ибо нельзя ожидать прецезионно малых НИ от малоразмерного ферритового изделия, например. Потому нужно учесть мощность сигнала на входе. Иногда выгоднее ослабить сигнал аттенюатором, в транс подавать милливольты, а потом услилить внутренним усилителем...

Но это для стохастических сигналов. Если предполагается, что на входе будет лишь одна синусоида - то можно все компенсировать программно.

"Двое смотрят в лужу, один видит лужу, другой - отраженные в ней звезды"(А.Довженко)
Если все правильно развязать по питанию(!!!) и экранировать(в крайнем случае) то ничего подобного быть не должно - от космических кораблей, что бороздят просторы оперного театра, до банальных мобилок - везде цифровые устройства запитывают меандром и не случайно.
я не знаю Ваш конкретный АЦП но то что Вы прибавляете ему джиттера - 100%, при этом УВХ работает тоже ХЗ в каких режимах . Правда так конечно можно, подняв мощность генератора до десятков милливат и заставляя сами цепи АЦП получать из синуса меандр - но это далеко не тот случай...
Вобщем я бы перепроектировал плату, а не придумывал экзотику, при том, что в тысячах других приборов она(экзотика) почему-то не понадобилась...

Простите, но я не понял, что есть "фильтр Найквиста" для данного конкретного случая? И при чём здесь половина частоты дискретизации?

То есть, Вы считаете, что гармонику, вызванную нелинейностью аналогового тракта, так-таки никак не отфильтровать?