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

[Михаил_K]

За генератор я ручаюсь. Точно смотрел на спектроанализаторе.

Думаю, что вам следует научиться лучше пользоваться анализатором спектра.

не имеет.
А постоянка с генератора не должна пройти с C6.
Да и вообще пенять на генератор за десятки тыр евро (Rohde&Schwarz SMIQ) я бы не стал...

Не поленился, раз уж сегодня на работе, включить генератор. Не знаю какой у именно SMIQ у вас (их несколько разновидностей), а я включил R&D SMIQ 03B. Так вот, на обозначенных вами частотах на выходе генератора вторая гармоника находится на уровне минус 48 дБ.

А генератор на самом деле хороший, один из лучших, что мне доводилось встречать .

Этим кондёром Вы насилуете осциллятор. Он не предназначен для работы на большую ёмкостную нагрузку, и будет гонять большие токи через выходные ключи, что негативно скажется как на чистоте его спектра (уровне джиттера, как правильно указал ув. DRUID3), так и на энергопотреблении.

А к этому замечанию отнеситесь очень серьезно. Ну нельзя на выход генератора кондер так вешать.
А для того, чтобы уменьшить влияние на приемник, действительно нужно правильно проектировать схемы питания и конструкцию. Помните, что аналоговые и цифровые земли должны соединяться в одной точке. Передавать сигналы с аналоговой земли на цифровую лучше при помощи элементов, имеющих гальваническую развязку, ну или на крайняк, дифференциальными связями. Трансформатор, который стоит у вас на схеме, является прекрасным решением для этого. Делайте разрез земель прямо под ним.


И в качестве дополнения. Если боевая схема, которая стоит перед АЦП, обеспечивает необходимое подавление частот выше частоты найквиста, то в принципе вам и переделывать-то вход АЦП не нужно. Просто когда тестите с генератора, поставьте на выход генератора фильтр, который обрежет эту гармонику. И тестируйте наздоровье.

[blackfin]

Не знаю какой у именно SMIQ у вас (их несколько разновидностей), а я включил R&D SMIQ 03B. Так вот, на обозначенных вами частотах на выходе генератора вторая гармоника находится на уровне минус 48 дБ.

Гы... И что, такое дерьмо стОит большие тыщи денег???