реклама на сайте
подробности

 
 
> Передискретизация и увеличение разрядности АЦП, вопрос по реализации
Alexashka
сообщение Apr 1 2011, 10:15
Сообщение #1


Практикующий маг
******

Группа: Свой
Сообщений: 3 634
Регистрация: 28-04-05
Из: Дубна, Моск.обл
Пользователь №: 4 576



Всем добрый день!

Встала такая задача: у имеющегося 10-битного АЦП нужно повысить эффективную разрядность до 12 бит. 

Структуру дельта-сигма АЦП вполне представляю, но там отсчеты фильтруются sinc-фильтром высокого порядка. А мне бы нужно попроще, с минимумом вычислений.

Прочитал эту статью Прикрепленный файл  Enhancing_ADC_resolution_by_oversampling.pdf ( 117.96 килобайт ) Кол-во скачиваний: 561
однако остались вопросы. Например я делаю передискретизацию в 16 раз. Т.е это означает увеличение эфф.разрядности на 2 бита. При должной фильтрации наверно так и будет. Но в статье предлогается брать сумму по группам из 16 отсчетов. Внутренний голос подсказывает, что при этом произойдет увеличение шумов в корень из 16 раз, т.е в 4 раза (если считать в LSB). Однако вес одного LSB теперь будет в 16 раз меньше (входной диапазон напряжений АЦП остался тем же, а диапазон "кодов" на выходе сумматора вырос в 16 раз). Т.е если перевести полученный с сумматора код в "вольты", то эффективный шум вроде как уменьшается в 4 раза. Так ли это и какой смысл после этого делать деление на 16 -сигнал станет чище конечно, но шумы квантования при этом возрастают?  laughing.gif
Go to the top of the page
 
+Quote Post
 
Start new topic
Ответов
Alexashka
сообщение Apr 7 2011, 10:39
Сообщение #2


Практикующий маг
******

Группа: Свой
Сообщений: 3 634
Регистрация: 28-04-05
Из: Дубна, Моск.обл
Пользователь №: 4 576



В общем попробовал все о чем говорили на модели. Что получилось: 

1) При интерполяции сигнал восстанавливается очень хорошо, с меньшей амплитудой правда, но она меньше у всех импульсов, что можно списать на завал частотки в усредняющем окне.

2) Ввел функцию замера SINAD для исходного сигнала и прореженного. Для проверки брал синус 60Гц с наложенным на него белым шумом с таким соотношением амплитуд, чтобы получить сигнал/шум=2 (6дб).

В прореженном сигнале сигнал/шум увеличился на 10,8дб. Не знаю на сколько это хорошо, но получается близко к 12дб (что соответсвует увелич.разрядности на 2 бита). См.рисунок 1.

3) Добавление пилы с амплитудой =10 LSB незначительно уменьшает сигнал/шум. См. рисунок 2. Видно что появилась палка на 250Гц на спектре исходного сигнала. Сама пила показана на рисунке 3.

4) Пила при усреднении остается и в прореженном и в интерполированном сигнале (рисунок 3, красный и фиолетовый лучи).

Прикрепленное изображение


Прикрепленное изображение


Прикрепленное изображение


5) Все ясно! Пилу надо было брать с частотой прореженного сигнала (500Гц), тогда она полностью удаляется при децимации и не ухудшает сигнал/шум (рис.4)  cool.gif

Прикрепленное изображение


Go to the top of the page
 
+Quote Post
sup-sup
сообщение Apr 7 2011, 11:20
Сообщение #3


Знающий
****

Группа: Участник
Сообщений: 674
Регистрация: 26-08-05
Пользователь №: 7 997



А зачем Вы добавляете шум в полосе?Это некорректный эксперимент. Естественно, если шум белый, то получится 'ожидаемый' результат. А если цель - увеличить эффективную разрядность, то в полосу ничего добавлять не надо, кроме маленького сигнала. Сигнал должен помещаться внутри младшего разряда. Нужно посмотреть исходный результат, а потом добавить внеполосный шум или треугольник.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Alexashka
сообщение Apr 7 2011, 11:37
Сообщение #4


Практикующий маг
******

Группа: Свой
Сообщений: 3 634
Регистрация: 28-04-05
Из: Дубна, Моск.обл
Пользователь №: 4 576



Цитата(sup-sup @ Apr 7 2011, 15:20) *
А зачем Вы добавляете шум в полосе?Это некорректный эксперимент. Естественно, если шум белый, то получится 'ожидаемый' результат. А если цель - увеличить эффективную разрядность, то в полосу ничего добавлять не надо, кроме маленького сигнала. Сигнал должен помещаться внутри младшего разряда. Нужно посмотреть исходный результат, а потом добавить внеполосный шум или треугольник.

Ну это предложение alexkok, мне показалось интересным и простым в реализации. Справедливости ради нужно отметить, что на малых амплитудах С/Ш увеличивается при наложении треугольника (он оказался лучше, чем пила), оптимальная его амплитуда составляет 0,5 LSB. Например для синуса с амплитудой=2LSB сигнал/шум улучшается с 11,4 до 33дб. Так что метод наложения пилы(треугольника) с f=fdecim работает хорошо на малых амплитудах.


И мне кажется такой сигнал можно считать внеполосным поскольку он полностью подавляется усредняющим окном, а Вы предлогаете как сделать -подать скажем 2кГц и потом до децимации отфильтровать их?
Прикрепленное изображение

update. Не сразу дошло о чем Вы говорите sm.gif. Понял, дополнительный шум не нужен, он итак будет изза дискретности уровней. Ок, завтра проверю!
P.S. Спасибо за помощь a14.gif и как говорят ребята из South Park'а "мы многое поняли сегодня..."))
Go to the top of the page
 
+Quote Post

Сообщений в этой теме
- Alexashka   Передискретизация и увеличение разрядности АЦП   Apr 1 2011, 10:15
- - ViKo   Цитата(Alexashka @ Apr 1 2011, 13:15) Т.е...   Apr 1 2011, 10:46
|- - Tanya   Тема перемещена по просьбе ТС.   Apr 1 2011, 11:08
|- - Alexashka   Цитата(ViKo @ Apr 1 2011, 13:46) То есть ...   Apr 1 2011, 11:45
|- - hobgoblin   Цитата(Alexashka @ Apr 1 2011, 15:45) Да,...   Apr 1 2011, 13:32
||- - Alexashka   Цитата(hobgoblin @ Apr 1 2011, 17:32) Обы...   Apr 2 2011, 13:36
|- - ViKo   Цитата(Alexashka @ Apr 1 2011, 14:45) Да,...   Apr 1 2011, 13:38
|- - vadimuzzz   Цитата(Alexashka @ Apr 1 2011, 18:45) Раз...   Apr 1 2011, 15:27
- - sup-sup   Цитата(Alexashka @ Apr 1 2011, 13:15) Все...   Apr 1 2011, 18:57
|- - rezident   Цитата(sup-sup @ Apr 2 2011, 00:57) ...   Apr 1 2011, 19:05
||- - sup-sup   Цитата(rezident @ Apr 1 2011, 22:05) Дык ...   Apr 1 2011, 19:19
|- - ViKo   Цитата(sup-sup @ Apr 1 2011, 21:57) ...   Apr 2 2011, 10:16
||- - sup-sup   Цитата(ViKo @ Apr 2 2011, 13:16) А почему...   Apr 2 2011, 13:46
||- - ViKo   Цитата(sup-sup @ Apr 2 2011, 16:46) ...   Apr 2 2011, 14:22
|- - Alexashka   Цитата(sup-sup @ Apr 1 2011, 22:57) ...   Apr 2 2011, 14:15
||- - sup-sup   Цитата(Alexashka @ Apr 2 2011, 17:15) Воз...   Apr 2 2011, 16:46
||- - ViKo   Цитата(sup-sup @ Apr 2 2011, 19:46) ...   Apr 2 2011, 18:14
||- - sup-sup   Цитата(ViKo @ Apr 2 2011, 21:14) В том и ...   Apr 3 2011, 08:13
|- - Alexashka   Цитата(sup-sup @ Apr 1 2011, 22:57) ...   Apr 3 2011, 15:36
|- - sup-sup   Цитата(Alexashka @ Apr 3 2011, 18:36) Дык...   Apr 3 2011, 16:01
- - shf_05   Цитата(Alexashka @ Apr 1 2011, 16:15) Но ...   Apr 4 2011, 05:07
|- - Alexashka   Цитата(shf_05 @ Apr 4 2011, 09:07) если п...   Apr 4 2011, 10:42
|- - тау   Цитата(Alexashka @ Apr 4 2011, 14:42) Вот...   Apr 4 2011, 11:58
||- - ViKo   Цитата(тау @ Apr 4 2011, 14:58) применяйт...   Apr 4 2011, 14:55
|- - hobgoblin   ЦитатаЯ понял, т.е перед оцифровкой тогда мне нужн...   Apr 4 2011, 12:38
- - тау   Да, правильно. При этом , если ТС подгадает с длит...   Apr 4 2011, 15:05
- - Alexashka   Спасибо за наводку тау, hobgoblin, не слышал ранее...   Apr 4 2011, 18:12
|- - ViKo   Цитата(Alexashka @ Apr 4 2011, 21:12) Вот...   Apr 5 2011, 06:46
- - Alexashka   Промоделировал я "простейший CIC с прореживан...   Apr 5 2011, 10:18
|- - shf_05   Цитата(Alexashka @ Apr 5 2011, 16:18) одн...   Apr 5 2011, 10:40
|- - Alexashka   Цитата(shf_05 @ Apr 5 2011, 14:40) завал ...   Apr 5 2011, 11:36
|- - sup-sup   Цитата(Alexashka @ Apr 5 2011, 14:36) Да ...   Apr 5 2011, 14:02
|- - Alexashka   Цитата(sup-sup @ Apr 5 2011, 18:02) ...   Apr 5 2011, 17:22
|- - sup-sup   Цитата(Alexashka @ Apr 5 2011, 20:22) Иде...   Apr 5 2011, 19:51
|- - Alexashka   Цитата(sup-sup @ Apr 5 2011, 23:51) ...   Apr 5 2011, 20:13
|- - sup-sup   Цитата(Alexashka @ Apr 5 2011, 23:13) С э...   Apr 6 2011, 05:03
|- - тау   Цитата(Alexashka @ Apr 6 2011, 00:13) Пра...   Apr 6 2011, 08:02
|- - sup-sup   Еще раз обращаю внимание на то, что без внеполосно...   Apr 6 2011, 11:52
|- - Alexashka   Цитата(sup-sup @ Apr 6 2011, 15:52) ...   Apr 6 2011, 15:37
|- - alexkok   Цитата(Alexashka @ Apr 6 2011, 18:37) Т.е...   Apr 6 2011, 17:03
|- - Alexashka   Цитата(alexkok @ Apr 6 2011, 21:03) Легко...   Apr 7 2011, 05:24
|- - alexkok   Цитата(Alexashka @ Apr 7 2011, 08:24) Мож...   Apr 7 2011, 17:04
- - Дмитрий_Б   Цитата(Alexashka @ Apr 1 2011, 14:15) Вст...   Apr 5 2011, 20:33
|- - alexkok   Цитата(Дмитрий_Б @ Apr 5 2011, 23:33) При...   Apr 6 2011, 06:54
- - Alexashka   Вообщем при наложении треугольника A=1LSB происход...   Apr 8 2011, 06:48
|- - alexkok   Цитата(Alexashka @ Apr 8 2011, 09:48) Воо...   Apr 9 2011, 22:15
|- - Alexashka   Цитата(alexkok @ Apr 10 2011, 02:15) При ...   Apr 9 2011, 22:40
|- - alexkok   Цитата(Alexashka @ Apr 10 2011, 02:40) Эт...   Apr 10 2011, 04:41
|- - Alexashka   Цитата(alexkok @ Apr 10 2011, 08:41) Я не...   Apr 11 2011, 07:03
|- - ViKo   Цитата(Alexashka @ Apr 11 2011, 10:03) По...   Apr 11 2011, 07:24
|- - Alexashka   Цитата(ViKo @ Apr 11 2011, 11:24) 74dB эт...   Apr 11 2011, 07:53
- - ViKo   для Alexashka намекните, какой программой смотрите...   Apr 8 2011, 08:19
|- - Alexashka   Цитата(ViKo @ Apr 8 2011, 12:19) для Alex...   Apr 8 2011, 10:10
- - Александр77   Alexashka, проведи чистку почты - письма не отправ...   Apr 8 2011, 13:14


Reply to this topicStart new topic
2 чел. читают эту тему (гостей: 2, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0

 


RSS Текстовая версия Сейчас: 24th July 2025 - 00:27
Рейтинг@Mail.ru


Страница сгенерированна за 0.0153 секунд с 7
ELECTRONIX ©2004-2016