Проблема с лишними частотами после АЦП, как от них избавиться? Опции

[Wassja]

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...

[Михаил_K]

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.

[Wassja]

Вообще не плохо было бы увидеть схему включения. Очень похоже на нелинейность цепи на входе

Спасибо!
Схему подключения прилагаю...

Неплохо бы литературу по ЦОС почитать. Марпла, например.

Спасибо и на этом...

Эскизы прикрепленных изображений

 

[_Anatoliy]

Спасибо!
Схему подключения прилагаю...
Спасибо и на этом...

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

[Wassja]

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

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

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?

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).

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.

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

Сообщение отредактировал Wassja - Oct 18 2008, 12:47

[Stanislav]

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

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.

...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.

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.

...Кондер на выходе осцилятора сделан для того чтобы гармоники от частоты дискретизации не шумели на аналоговую часть.

Это непонятно, и, более того, не правильно.

Используется АЦП AD9235 (12 разрядов).

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

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

Подождём до понедельника.