Определение амплитуды и фазы сигнала, Алгоритм Герцеля - практическая реализация. Опции

[misyachniy]

Примеров применения в сети достаточнонапример здесь:
http://www.dsplib.ru/content/goertzel/goertzel.html
И как как всегда абстрактно:

Пусть N=8, исходный сигнал s(n) показан на рисунке 3.
Рассчитаем при помощи алгоритма Герцеля спектральный отсчет S(k) с номером k=1.

Мне нужно определить ампдитуду и фазу сигнала от датчика.
Датчик будет запитываться одной частотой в диапазоне от 4 до 20 кГц.
Сигнал с него имеет длительность до 300 миллисекунд.
Я рассчитываю обрабатывать сигнал частями по 10..20 миллисекунд.
АЦП 12 разрядов.
Например я хочу определить фазу с точностью до 5 градусов, (точность амплитуды пока опустим).
Первый вопрос - какую частоту оцифровки сигнала выбрать?
Второй вопрос - по сколько отсчетов брать в работу?

[Fat Robot]

Частота отсчетов любая, удовлетворяющая критерию Найквиста. Но самое простое для ваших измерений и вычислений - взять частоту отсчетов ровно в 4 раза превышающую частоту измеряемого сигнала.

Чем больше периодов измеряемого сигнала вы накопите в согл. фильтре, тем лучше.

Естественно, специально накапливать отсчеты в массиве смысла нет. Простые вычисления делаются по мере поступления отсчетов.

Первый вопрос - какую частоту оцифровки сигнала выбрать?
Второй вопрос - по сколько отсчетов брать в работу?

[misyachniy]

Частота отсчетов любая, удовлетворяющая критерию Найквиста. Но самое простое для ваших измерений и вычислений - взять частоту отсчетов ровно в 4 раза превышающую частоту измеряемого сигнала.

Чем больше периодов измеряемого сигнала вы накопите в согл. фильтре, тем лучше.

Естественно, специально накапливать отсчеты в массиве смысла нет. Простые вычисления делаются по мере поступления отсчетов.

Сигнал не постоянный а импульсный , изменяющийся.
На рисунке приведен сигнал с синхронного детектора. Собственно синхронный детектор исключается из схемы.
На сколько я понимаю, максимальные значения амплитуды и фазы будет зависеть от количества выборок которые предполагается обрабатывать за один раз.
Значения будут размазываться.

Пусть частота выборки будет в 4 раза выше частоты сигнала. Тогда меня интересует отсчет номер 1 , если считать от 0?

Нужно ли мне сбрасывать фильтр в 0, или можно непрерывно вычислять значение амплитуды и фазы, усредняя значение с выхода фильтра по своему усмотрению?

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Fat Robot]

Я понял почти все слова по-отдельности, но совсем не понял ваших вопросов.

Какая структурная схема вашего оценивателя? В каких точках получены зависимости? Чем они вас не устраивают?

Задача-то, в общем, не слишком сложная, как я понял: есть датчик, на него подается сигнал с определенной известной частотой. Датчик (например, пусть это будет колебательный контур) в зависимости от внешних воздействий меняет амплитуду и фазу сигнала, которые мы хотим оценить. Сама частота на время оценивания считается постоянной и известной.

Значения будут размазываться.

усредняя значение с выхода фильтра

[Guest_TSerg_*]

Я понял почти все слова по-отдельности, но совсем не понял ваших вопросов.

Аналогично.

Если сигнал является затухающей гармоникой, то, вероятно лучше, делать оценку сдвига фазы от опорной синусоиды по двум первым минимаксам амплитуды.

[misyachniy]

Попробую совсем просто.
Есть сигнал с одной конкретной частотой например 10 кгц.
Сигнал имеет дительность от 10 до 300 мс.
Амплитуда и фазовый сдвиг в начале нарастает а затем спадает.
Нужно найти максимум сдвига фазы с точностью в 5 градусов.

[Fat Robot]

Подаете сигнал на квадратурный преобразователь. В качестве опоры - ваша известная частота в 10 кГц. Если вы можете управлять частотой отсчетов, то для упрощения работы смесителей см. мой предыдущий пост в этой ветке.

Фильтры после смесителей подбираете исходя из компромиса: точность измерений (шум на выходе), частота выдачи некоррелированных измерений, временной интервал, на котором амплитуду и фазу можно считать постоянной.

Преобразуете квадратурные отсчеты с выхода фильтров в полярные координаты.

Ничего нового.

Амплитуда и фазовый сдвиг в начале нарастает а затем спадает.

[misyachniy]

Понятно.
Толку от темы никакой. Можно модератору удалить полностью.