временное чередование каналов АЦП, методы восстановления Опции

[_Anatoliy]

Коллеги,кто занимался восстановлением сигнала с аналого-цифрового преобразователя с временным чередованием каналов?Идея такая:входной сигнал подаётся на два одинаковых АЦП,на один из АЦП клок подаётся инвертированным.Тогда имея два АЦП с частотой Fs=500МГц можно в эквиваленте получить Fs=1000МГц.Моделирование в матлабе показало очень сильную зависимость искажения выходных отсчётов от технологического разброса параметров АЦП.Вывод - отсчёты с двух АЦП нужно как то восстанавливать с целью уменьшения этих искажений.Интересуют методы и алгоритмы обработки.Направьте,плз,в какую сторону копать.

[Pechka]

Всё-таки долговременная стабильность параметров АЦП будет сильно влиять на результаты. А почему не хотите сделать оба АЦП с перестройкой фазы (типа цифровых варикапов) входного клока? тогда можно оба подогнать в одну сторону - прокалибровать. Потом одно двигать до сдвига фаз 360 градусов, таким образом получается калибровка сдвига на произвольном сигнале. После этого легко отмеряете требуемые 180 градусов и всё на этом. Единственная проблема это полупроводниковые цепи в клоковом сигнале - значит будут получаться нечетные гармоники. Дальше встаёт вопрос требуемого динамического диапазона. Думаю, что 11-12 бит (заявленые на рассматриваемой плате) вполне достижимы даже с полупровадниками в цепях клока. Тогда никакой виртекс не нужен. Нужен только термодатчик, чтобы при прогреве производить автокалибровку сдвига фаз. Эта схема будет корректировать все фазовые разбросы экземпляров АЦП и разводки на плате (в т.ч. и из-за неравномерности температурного распределения по плате).
А в статье есть одна проблема: сигнал не должен превышать по частоте pi/Ts т.е. должен стоять аналоговый фильтр, обрезающий сигнал выше, чем 1/3.14 Fs т.е. с такой коррекцией мы не получаем всю полосу (по Кательникову 1/2 Fs), а должны довольствоваться лишь 1/3 Fs т.е. прирост частоты не n, а 2/3 n, а количество АЦП должно быть 2^n. За то не нужно прерывать работу АЦП.

Сообщение отредактировал Pechka - May 28 2010, 15:05

[Stanislav]

4).Наши конкуренты(НИИ) так и поступили - получился огромный шкаф,два года уже пытаются его довести до ума...

Интересно, по каким именно причинам получились такие размеры?
Впрочем, догадаться несложно.
К количеству полос приёма это явно отношения не имеет.

...В качестве АЦП пока применяем покупную плату с системой устранения интерливинга.

Всё-таки долговременная стабильность параметров АЦП будет сильно влиять на результаты. А почему не хотите сделать оба АЦП с перестройкой фазы (типа цифровых варикапов) входного клока? тогда можно оба подогнать в одну сторону - прокалибровать...

А мне вот вообще непонятно, зачем нужны подобные извраты...
Разбейте диапазон 500 МГц на два поддиапазона по 250 МГц, и цифруйте каждый своим АЦП на здоровье. Можно с перекрытием, дабы в районе раздела не потерять ничего. Верхний можно вниз спустить, чтобы ENOB увеличить...

Бином Ньютона, пунимаеш...

[_Anatoliy]

А мне вот вообще непонятно, зачем нужны подобные извраты...
Разбейте диапазон 500 МГц на два поддиапазона по 250 МГц, и цифруйте каждый своим АЦП на здоровье. Можно с перекрытием, дабы в районе раздела не потерять ничего. Верхний можно вниз спустить, чтобы ENOB увеличить...

Бином Ньютона, пунимаеш...

В начале темы я уже обьяснял что две полосы не обеспечат требуемые параметры - минимум четыре должно быть.А это уже совсем другая песня...И район раздела как-раз самое интересное место
Изделие уже запущено в серию,структуру мы менять не будем,а себестоимость можно снизить как раз за счёт применения аналога ADX собственного изготовления.

Всё-таки долговременная стабильность параметров АЦП будет сильно влиять на результаты. А почему не хотите сделать оба АЦП с перестройкой фазы (типа цифровых варикапов) входного клока?

1).Нестабильность никак не будет влиять на результат обработки,т.к. система ADX на лету вносит необходимые коррективы.
2).Кроме ошибки фазы есть ещё другие факторы,ADX борется с ними со всеми сразу.

А в статье есть одна проблема: сигнал не должен превышать по частоте pi/Ts т.е. должен стоять аналоговый фильтр, обрезающий сигнал выше, чем 1/3.14 Fs т.е. с такой коррекцией мы не получаем всю полосу (по Кательникову 1/2 Fs), а должны довольствоваться лишь 1/3 Fs т.е. прирост частоты не n, а 2/3 n, а количество АЦП должно быть 2^n. За то не нужно прерывать работу АЦП.

Я не знаю о какой статье речь и какое отношение она имеет к ADX.Реальное тестирование выявило только одну поражённую точку на частоте Fs/4,но с определёнными оговорками с этим можно смириться.

[Stanislav]

В начале темы я уже обьяснял что две полосы не обеспечат требуемые параметры - минимум четыре должно быть. А это уже совсем другая песня...

Вы это не объяснили, а как бы постулировали.
С моей же точки зрения, именно разбивка диапазона на две части решает проблему кардинально, с лучшим динамическим диапазоном, и без героических усилий. АЦП можно применить те же самые, но с меньшей частотой выборки (скажем, 600 МГц на канал, что благотворно скажется на ENOB).

...И район раздела как-раз самое интересное место

Чем же оно так интересно?

Впрочем, если изделие уже существует, - менять что-либо поздно, согласен...

[_Anatoliy]

С моей же точки зрения, именно разбивка диапазона на две части решает проблему кардинально, с лучшим динамическим диапазоном, и без героических усилий. АЦП можно применить те же самые, но с меньшей частотой выборки (скажем, 600 МГц на канал, что благотворно скажется на ENOB).

Поверьте,этот вариант рассматривался с самого начала.

Впрочем, если изделие уже существует, - менять что-либо поздно, согласен...

Абсолютно согласен,причём не просто существует а работает и довольно неплохо.

А на модели что-нибудь получилось?

http://electronix.ru/forum/index.php?act=a...st&id=32258

Вот результат работы модели(по оси Х частота 0...Fs).На вход подаётся сигнал с генератора(верхняя картинка,видим сигнал и его образ).На средней картинке сигнал после обьединения данных с двух АЦП с отключенной коррекцией(к исходному сигналу добавилось два образа интерливинга).На нижней картинке тот же сигнал,но с включённой коррекцией,образы интерливинга подавлены.

Имел ввиду ту pdf, что вы тут выкладывали на 3 странице темы "blind equalization of ime errors in a time-interleaved ADC systems".
Приснился интересный и простой алгоритм решения как фазовой, так и амплитудной проблемы на лету...
Исходные данные: одинаковый сигнал на каждом АЦП с неизвестным смещением по фазе и по амплитуде.
Тогда мы можем наплевать на алайсинг (ведь исходный сигнал нас в данном случае не интересует) и предположить что у нас весь сигнал находится в полосе 312.5МГц (в полосе оцифровки каждого АЦП). Тогда мы его можем инетрполировать с нужной нам точностью по времени на какой-то тестовой выборке (например 1000 отсчётов). Добиваем нулями (нужным количеством чтобы получить нужную частоту сэмплирования, например 10ГГц или 100ГГц - нужно подбирать исходя из ENOB и вычислительных затрат). Далее делаем ких фильтр, который переносит сигнал в область 0-312.5МГц - получаем интерполированый по времени сигнал для обоих АЦП. Далее смотрим сдвиги максимума и минимума (максимума и минимума производных тоже) и по ним смотрим смещение фаз. Далее берём сигнал в один и тот же момент времени (с учётом сдвига фаз) и корректируем амплитуду по некоторому колличеству отсчётов чтобы усреднить шум. Таким образом мы получаем смещения по фазе и амплитуде для каждого АЦП. Это можно делать в параллель с процессом корректировки и таким образом мы ничего не прерывая делаем постоянную самоподстройку по произвольному сигналу.
Основной процесс будет состоять в такой же интерполяции сигнала на какой-то выборке с вставкой скорректированых по амплитуде отсчётов в нужные места и далее снова КИХ и выдача нужных отсчётов результирующего сигнала.

P.S. Чукча не читатель, чукча - писатель. Если что-то не понятно описал прошу не бросать камнями, а уточнить вопросом

Глубоко не вникал,по ходу вопрос:как Ваша модель отреагирует на сигнал с малым SNR?

[Stanislav]

Поверьте,этот вариант рассматривался с самого начала.

Верю, но почему он всё-таки был отвергнут?
Вопрос, конечно, не совсем в тему - просто интересно.

[_Anatoliy]

Верю, но почему он всё-таки был отвергнут?
Вопрос, конечно, не совсем в тему - просто интересно.

Проблема первая - зеркальный канал.
При отстройке от нижней частоты полосы прозрачности фильтра(1,5ГГц),стоящего перед конвертором, на 25МГц (1,475ГГц)фильтр должен обеспечить затухание -75дБ.Вы можете предложить простое и элегантное решение?Двойное преобразование проблему не решает.В случае же интерливинга вместо 25 получается 50МГц,это легко решаемо.