Измерение частоты Опции

[poweroff]

Добрый день.
Передо мной поставлена задача измерить частоту 1,8 МГц±300 кГц, с точностью до 10-100Гц. Вся загвоздка состоит в том что длительность этого сигнала не более 4,2 мкс ± 400нс.
Хотел бы выслушать ваши предложения, как это можно реализовать(хотя бы концепцию).
Так же это устройство должно быть как можно проще и дешевле.
Спасибо.

[rx3apf]

Дешево и просто решить задачу измерения интервалов с разрешением в единицы-десятки ps вряд ли возможно. Вот, возможно, "для затравки" пригодится - http://cddis.gsfc.nasa.gov/lw12/docs/Artyu..._al_MOTICEV.pdf

[Lmx2315]

Добрый день.
Передо мной поставлена задача измерить частоту 1,8 МГц±300 кГц, с точностью до 10-100Гц. Вся загвоздка состоит в том что длительность этого сигнала не более 4,2 мкс ± 400нс.
Хотел бы выслушать ваши предложения, как это можно реализовать(хотя бы концепцию).
Так же это устройство должно быть как можно проще и дешевле.
Спасибо.

на правах мозгового штурма и по его правилам, за юнгу -

что если оцифровать ваш сигнал допустим на 10 мгц , сместить в цифре в ноль на комплексном смесителе с гетеродином 1.8 МГц , вычислить фазу между I и Q составляющими сигнала ошибки (на CORDICe) ,два раза , посчитать разницу и перевести в частоту?
чтобы добиться точности гетеродин 1.8 мгц делаем из стабильного источника на цифровом DDS c большим аккумулятором, фазу измеряем с разрядностью , не знаю, 18 бит например.

[rx3apf]

У человека есть всего лишь ~7 периодов измеряемой частоты, и, как я понимаю, измерение надо по одной такой пачке и сделать....

[Xenia]

Передо мной поставлена задача измерить частоту 1,8 МГц±300 кГц, с точностью до 10-100Гц. Вся загвоздка состоит в том что длительность этого сигнала не более 4,2 мкс ± 400нс.
Хотел бы выслушать ваши предложения, как это можно реализовать(хотя бы концепцию).
Так же это устройство должно быть как можно проще и дешевле.

Я бы на вход триггер Шмидта поставила, например такой:
SN74LVC1G14DBVR
до девальвации за 7 руб 16 коп такой покупала в розницу в Терраэлектронике.
Это чтобы входной сигнал преобразовать к прямоугольному виду и длительность ему нарастить.
А с выхода подать этот прямоугольник прямо на счетный канал таймера какого-нибудь МК.
Частота невелика - практически любой МК с этой задачей справится, даже дешевенькая Тинька.
Если копить 1 секунду, то точность будет до 1 Гц.

[iDiode]

...Передо мной поставлена задача...

Если импульс единичный, тогда поставленная вам задача трудно реализуема при современном состоянии техники. Можно было бы использовать осциллоскоп (интересно, с какой частотой дискретизации, сами), но все ж останется, как уже заметили, проблема с фронтами. Если у вас таки последовательность импульсов, тогда другое дело. У вас что?

[Tanya]

Если импульс единичный, тогда поставленная вам задача трудно реализуема при современном состоянии техники.

Мне вот представляется, что это нереализуемо не только сейчас, но и всегда. Пока мы верим в принцип неопределенности.

[tyro]

Если копить 1 секунду, то точность будет до 1 Гц.

Вся загвоздка состоит в том что длительность этого сигнала не более 4,2 мкс ± 400нс.

[Lmx2315]

..уважаемые, зачмырите мою идею пожалуста!
Почему не подойдёт?
Имхо в задаче есть большой плюс для решения - частота в определённых пределах заранее известна, это должно упростить задачу, несмотря на всего 7-мь периодов в импульсе.

[_pv]

..уважаемые, зачмырите мою идею пожалуста!
Почему не подойдёт?

всё прекрасно пойдёт, только вот зачем смещать вниз?
если есть оцифрованыый кусок длительностью в 4мкс, с десятком периодов частоты и сотней отсчётов, почему бы прям по нему FFT не сделать и не посмотреть где находится максимум?
то что полоса одного отсчёта спектра будет 250кГц не страшно, надо просто с достаточным SNR оцифровать, и на результат FFT около максимума натянуть на несколько точек какую-нибудь параболу (ну или честно гаусса e^(-x^2)) и найти где именно у неё находится максимум с необходимой точностью.
ну или методом наименьших квадратов подогнать под измеренные данные синус, тем самым найдя его частоту.

[Tanya]

Почему не подойдёт?

Потому, что кусок, например, даже идеально чистой синусоиды уже не гармоническая функция.
Я уже молчу про шумы и погрешность измерения.

с достаточным SNR оцифровать, и на результат FFT около максимума натянуть на несколько точек какую-нибудь параболу (ну или честно гаусса e^(-x^2)) и найти где именно у неё находится максимум с необходимой точностью.
ну или методом наименьших квадратов подогнать под измеренные данные синус, тем самым найдя его частоту.

Вот и оцените достаточную величину.
Еще. Берем идеальную (бумажную) синусоиду, отрезаем от нее кусок и подаем на неидеальный входной паразитный фильтр...
А какое будет среднеквадратичное отклонение?
Тут давно было много обсуждений по поводу алгоритмов нахождения частоты чистого гармонического сигнала при измерениях ограниченной длительности... А в данном случае ситуация еще хуже.

[_pv]

Потому, что кусок, например, даже идеально чистой синусоиды уже не гармоническая функция.
Я уже молчу про шумы и погрешность измерения.

частоту синусоиды можно определить хоть по четверти периода, вопрос лишь в необходимом для этого SNR.

[Tanya]

частоту синусоиды можно определить хоть по четверти периода, вопрос лишь в необходимом для этого SNR.

На бумаге.

[_Vova]

Дешево и просто решить задачу измерения интервалов с разрешением в единицы-десятки ps вряд ли возможно.

не понятно, частоту нужно определить по одной пачке или можно взять несколько
для одной пачки источник сигнала сигнала должен иметь соответствующий джиттер

[Lmx2315]

Потому, что кусок, например, даже идеально чистой синусоиды уже не гармоническая функция.
Я уже молчу про шумы и погрешность измерения.

..ну у нас же есть около 7-ми полных периодов! Вполне думаю достаточно чтобы принять за гармоническую функцию.