реклама на сайте
подробности

 
 
> Точность вычисления фазы гармонического колебания
3.14
сообщение Jan 30 2006, 12:23
Сообщение #1


Их либе дих ...
******

Группа: СуперМодераторы
Сообщений: 2 010
Регистрация: 6-09-04
Из: Russia, Izhevsk
Пользователь №: 609



Основная задача.
Имею два АМ модулированных сигнала: 38400Гц(модулирован 160Гц) и 41000Гц (модулирован 166Гц).
На приеме, необходимо вычислять отношение фаз модулирующих колебаний с точностью 0.5-1%.
Для простоты, ЦАП на передатчике и АЦП на приемнике тактируются одной частотой (100кГц), в добавок, начало выборки синхронизировано с начальной фазой модулирующего колебания (если рассматривать только один АМ сигнал).
Для удобства поиска/отладки алгортма я подружил свой макет с MatLab-ом, всю выборку (размер которой могу управлять) вываливаю в PC, далее кручу-верчу ... (только обмануть пока не могу smile.gif)

Итак, для вычисления фазы огибающей мне необходимо знать фазу несущей, хотя ЦАП передатчика синхронен с АЦП приемника, имеется среда передачи и аналоговый тракт, который скорее всего, с течением времени/температуры будет двигать фазу несущей (еще, в идеале, АЦП и ЦАП будут работать асинхронно). Т.е. мне как минимум надо вычислить фазу несущей, фазу одной из огибающих и соответственно вычислить искомую фазу.
Беда в том, что в своих экспериментах я никак не могу получить нужную точность вычисления фазы несущей, у меня меньше 6% не получается sad.gif. Значение фазы беру из Фурье-преобразования входной выборки с наложеным окном Ханнинга, АЦП 12 разрядов, ЦАП 4 разряда(на прецизионной 0,1% R2R резистивной матрице). Смущает еще - с ростом количества отчетов в выборке, точность вычисления фазы не меняется (строил гистограммы на разные длины выборки, процесс похож на нормальный но не "обужается" с ростом количества отсчетов).

А какие еще возможны способы вычисления фазы, имеет смысл в моей задаче использовать вейвлет?


--------------------
Усы, борода и кеды - вот мои документы :)
Go to the top of the page
 
+Quote Post
 
Start new topic
Ответов
nadie
сообщение Mar 1 2006, 16:40
Сообщение #2


Знающий
****

Группа: Свой
Сообщений: 648
Регистрация: 22-07-05
Пользователь №: 7 016



To st256
Не стоит прощаться навечно, так как

Постараюсь безэмоционально показать ошибочность ваших утверждений.

Для начала еще раз с определяемся с используемыми переменными
N - длина массива данных, которые должны быть отфильтрованы
n - длина симметричного FIR фильтра (Вы почему то для длины FIR фильтра используете переменную N, что и является причиной ошибочности вашего утверждения).

В большинстве приложений N>>n.

В этом случае количество перемножений будет N*(n/2).
Таким образом надо сравнивать Log2(N)/2 и n/2, поэтому ваша реплика
Цитата
Разницу ощущаете?

уходит в воздух.

Теперь возвращаемся к исходному тезису "свертка требует меньше перемножений, чем фильтрация через БПФ при условии, что длина фильтра существенно меньше чем длина массива данных".
При фильтрации через БПФ, вам надо иметь спектр исходных данных, спектр фильтра (это можно посчитать один раз), перемножить два спектра и рассчитать обратное преобразование фурье. Во-первых, это уже не заявленное вами N/2*log2(N), во вторый, при этом если не делать специальных дополнительных действий, в результате будет кольцевая свертка (правильное английское название Circular convolution: с вытекающим мгновенно недостатком Aliasing that can occur in the time domain when frequency domain signals are multiplied. Each period in the time domain overflows into adjacent periods.)

Нет возражений, что в фундаментальной литературе свертка через описан БПФ описана, цитируемый недостаток взят из The Scientist and Engineer's Guide to Digital Signal Processing by Steven W. Smith
California Technical Publishing ISBN 0-9660176-3-3 (1997)


Данный метод с улучшением, позволяющим избегать Circular convolution используется и в моих измерениях, когда он действительно может дать выигрыш, поэтому все тонкости этого метода мне известны.

Вы абсолютно правы утверждая, что
Цитата
При этом, БПФ можно истолковать как гребенку фильтров с АЧХ вида sin(x)/x.

Но дальше возникает два очень существенных момента,
1. Размерность ваших данных кратна степепи двойки или нет.
2. Хватит ли у вас компьютерных ресурсов для вычисления БПФ в случае большого количества данных?
3. Насколько с учетом ошибок округления и т.п., вычисление амплитуды и фазы через свертку дадут вам большую погрешность, чем БПФ?

Ответы далеко не всегда однозначны, поэтому в настоящее время на рынке присутствуют как FFT spectrum analyzer, так и spectrum analyzer сконструированные на основе свертки (фильтрации).
Go to the top of the page
 
+Quote Post

Сообщений в этой теме
- 3.14   Точность вычисления фазы гармонического колебания   Jan 30 2006, 12:23
- - defunct   Уж не хотите ли Вы сказать, что пытаетесь найти фа...   Jan 30 2006, 21:52
- - 3.14   6% я получаю из фурье-преобразования что на несущи...   Jan 30 2006, 22:19
- - Pathfinder   1. Для оценки фазы модулирующего колебания совсем ...   Jan 31 2006, 14:42
- - 3.14   2 Pathfinder 1) Оба АМ сигнала проходят через УЗ п...   Jan 31 2006, 16:19
- - Pathfinder   Боюсь маловато такого времени измерения - 5мс, хот...   Feb 1 2006, 11:01
- - 3.14   Спасибо за модедьку.   Feb 4 2006, 18:45
|- - eteP   Можно попробывать так. Если я правильно понял вашу...   Feb 6 2006, 20:30
- - 3.14   Спасибо, интересные предложения, надо осмыслить   Feb 6 2006, 20:46
- - nadie   to etep Уточните, пожалуйста, что вы имеете в виду...   Feb 13 2006, 17:36
|- - eteP   Цитата(nadie @ Feb 13 2006, 20:36) to ete...   Feb 21 2006, 18:17
- - nadie   to etep Огромное спасибо за обстоятельный ответ. ...   Feb 22 2006, 09:09
- - Pathfinder   eteP, nadie, может будем к терминологии с уважение...   Feb 22 2006, 09:26
- - nadie   to Pathfinder Объясните, пожалуйста, в чем ваша пр...   Feb 23 2006, 08:31
|- - st256   Цитата(nadie @ Feb 23 2006, 17:31) to Pat...   Feb 25 2006, 15:55
|- - Janna   Цитата(st256 @ Feb 25 2006, 21:55) А как ...   Feb 27 2006, 03:24
|- - st256   Цитата(Janna @ Feb 27 2006, 12:24) Цитата...   Feb 27 2006, 05:37
- - st256   Не знаю, слышит ли меня товарищ из Ижевска, но дел...   Feb 25 2006, 15:39
- - 3.14   2 st256 Спасибо за "наводку", я перибира...   Feb 25 2006, 19:36
|- - st256   Цитата(3.14 @ Feb 26 2006, 04:36) 2 st256...   Feb 26 2006, 06:57
- - nadie   To st256 Объясните, пожалуйста, почему вы считаете...   Feb 27 2006, 08:39
|- - st256   ЦитатаTo st256 Объясните, пожалуйста, почему вы сч...   Feb 27 2006, 12:34
- - 3.14   2 st256 Задача относится к системе ультразвукового...   Feb 27 2006, 15:13
|- - st256   Цитата(3.14 @ Feb 28 2006, 00:13) 2 st256...   Feb 28 2006, 13:23
- - nadie   Господа, давайте без dark sarcasm. У меня была уве...   Feb 28 2006, 09:07
|- - st256   ЦитатаГоспода, давайте без dark sarcasm. У меня бы...   Feb 28 2006, 13:38
- - 3.14   2 st256 И огибающая и несущая распространяются с о...   Feb 28 2006, 18:03
|- - st256   Цитата(3.14 @ Mar 1 2006, 03:03) 2 st256 ...   Mar 1 2006, 06:10
|- - Tanya   Цитата(3.14 @ Feb 28 2006, 21:03) 2 st256...   Mar 3 2006, 07:11
- - nadie   Я абсолютно не собираюсь выяснять здесь отношения....   Mar 1 2006, 09:03
|- - st256   Цитата(nadie @ Mar 1 2006, 18:03) Я абсол...   Mar 1 2006, 12:06
- - bve   Маленькая ложка дегтя для st256: Вообще-то, если ...   Mar 1 2006, 14:04
- - Nixon   2 st256 - Посылать модератора ОЧЕНЬ плохая примета...   Mar 1 2006, 15:24
- - Pathfinder   По поводу терминологии я имел в виду следующее. Я ...   Mar 1 2006, 19:57
- - nadie   To st256 Форум позволяет видет, кто читает конкрет...   Mar 2 2006, 08:36
|- - dxp   Цитата(nadie @ Mar 2 2006, 14:36) To st25...   Mar 2 2006, 12:31
- - nadie   To Tanya ЦитатаА почему бы не модулировать треугол...   Mar 3 2006, 08:52
|- - Tanya   Цитата(nadie @ Mar 3 2006, 11:52) To Tany...   Mar 3 2006, 19:05
- - nadie   To Tanya Спасибо за подробный ответ. Почему с ваше...   Mar 6 2006, 12:08
|- - Tanya   Цитата(nadie @ Mar 6 2006, 15:08) To Tany...   Mar 6 2006, 15:22
- - nadie   To Tanya Спасибо за подробный ответ. Мой бизнес эт...   Mar 7 2006, 11:06
|- - Tanya   Цитата(nadie @ Mar 7 2006, 14:06) To Tany...   Mar 9 2006, 07:30
- - nadie   To Tanya Спасибо за подробный ответ. Я очень наде...   Mar 9 2006, 12:36


Reply to this topicStart new topic
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0

 


RSS Текстовая версия Сейчас: 19th July 2025 - 18:30
Рейтинг@Mail.ru


Страница сгенерированна за 0.01413 секунд с 7
ELECTRONIX ©2004-2016