Измерение длительности радиоимпульса Опции

[_Anatoliy]

Коллеги, схема такая: ADC-DDC-LPF-ABS-CMP-TIMER. Аббревиатура думаю понятна,но немного поясню. Здесь CMP - компаратор, на один вход которого подаётся сигнал с амплитудного детектора (ABS), а на другой вход подаётся некий пороговый уровень. При возникновении на входе АЦП радиоимпульса, на выходе компаратора формируется логический импульс, длительность которого можно измерить обычным таймером. Всё работает, кроме одного нюанса - измеренная длительность импульса очень сильно зависит от уровня входного сигнала. При малых уровнях она минимальна и растёт с увеличением уровня. Причина понятна - ненулевая длительность фронтов сигнала с выхода ABS. Сущёствует ли какой классический метод устранения этой погрешности? Мне удалось свести её к минимуму только применением двухпорогового компаратора, но такое решение предполагает ручную установку порогов, а хотелось бы автоматизировать процесс выработки величины порогов. Перебрал несколько вариантов, в том числе двойной компаратор в режиме мастер-слэйв(ноу хау) - улучшение есть, но желаемого результата не получил. Что посоветуете, коллеги?

[x736C]

Нельзя добавить слагаемое в виде коэффициента, зависящего от усредненной амплитуды? Из серии решений «в лоб».

[blackfin]

Коллеги, схема такая: ADC-DDC-LPF-ABS-CMP-TIMER.
...
Всё работает, кроме одного нюанса - измеренная длительность импульса очень сильно зависит от уровня входного сигнала.
...
Сущёствует ли какой классический метод устранения этой погрешности?

Существует, но он вам не понравится. Нужно в разы увеличить полосу LPF.

А зачем вам измерять длительность импульса?

[_Anatoliy]

Нельзя добавить слагаемое в виде коэффициента, зависящего от усредненной амплитуды? Из серии решений «в лоб».

К измеренному интервалу прибавить поправку? Подозреваю что эта поправка будет зависеть не только от уровня принимаемого сигнала но и от занимаемой сигналом полосы. Чем уже полоса тем более пологие фронты у импульса, следовательно тем больше погрешность.

Существует, но он вам не понравится. Нужно в разы увеличить полосу LPF.

А зачем вам измерять длительность импульса?

1). Это не факт. У меня полоса LPF 500МГц. Но ведь сам радиоимпульс будет иметь полосу меньше за счёт фильтров в передатчике. Должно быть какое то алгоритмическое решение.
2). Чтобы выполнить требование заказчика.

[des00]

посчитать мощность шума (сигнала) и сделать порог на 3дб выше него или по правилу трех сигм. ? Если можно поставить СФ на радиоимпульс, то можно считать на его выходе

[_Anatoliy]

посчитать мощность шума (сигнала) и сделать порог на 3дб выше него или по правилу трех сигм. ? Если можно поставить СФ на радиоимпульс, то можно считать на его выходе

Увы, мимо. Именно такой подход (применение однопорогового компаратора) и порождает зависимость измеренной длительности от уровня радиосигнала.

Код

         B ___________________C
       /                    \
      /                     \
     /                       \
___A/                        \D_________

Вы предлагаете установить порог над шумом, т.е. измерять интервал от точки A до D. Однако очевидно что возникает радиосигнал в точке A, а пропадает в точке С. Именно на этом интервале AC и нужно измерять длительность,т.е. применять двухпороговый компаратор. Вся проблема в том что это на картинке интервал BC выглядит ровной линией, в жизни всё гораздо хуже(особенно при многолучевом приёме).
Картинка расползается, но смысл понять можно.

[des00]

Вы предлагаете установить порог над шумом, т.е. измерять интервал от точки A до D.

нет, я предалагю сделать компаратор с адаптивным порогом, а сколько пороговый уже решать вам. измерять уровень шума в канале всега, а не только на интервале от A-D и уже от него считать порог. Вы же сами писали " а хотелось бы автоматизировать процесс выработки величины порогов".

[_Anatoliy]

нет, я предалагю сделать компаратор с адаптивным порогом, а сколько пороговый уже решать вам.

Вычислитель порога срабатывания у меня уже есть, этот порог есть функция от мощности шума. Только это никак не решает описанную мной выше зависимость измеренной длительности от уровня входного радиоимпульса.

измерять уровень шума в канале всега, а не только на интервале от A-D и уже от него считать порог.

Когда я писал об интервалах я имел ввиду измерения длительности, а не уровня шума.

Вы же сами писали " а хотелось бы автоматизировать процесс выработки величины порогов".

Это да, я забыл сказать что порог срабатывания у меня вычисляется автоматически. Проблема в величине порога отпускания. Чего я только не перепробовал...
Например был такой вариант - измерялся уровень радио сигнала и порог срабатывания и отпускания выбирался равным половине от этого уровня. Тогда при условии равенства крутизны переднего и заднего фронтов длительность строба с компаратора не должна зависеть от уровня. Не выдержало испытаний...

[_Anatoliy]

Странно, казалось бы вроде не сложный вопрос для тех кто уже ходил по этой тропинке. До меня никто и никогда не занимался измерением длительности? Свят,свят,свят...

[ViKo]

По учебникам длительность импульса измеряется на уровне 0.5 от амплитуды. Можно пиковым детектором найти амплитуду и взять от нее половину на порог компаратора.

[_Anatoliy]

По учебникам длительность импульса измеряется на уровне 0.5 от амплитуды. Можно пиковым детектором найти амплитуду и взять от нее половину на порог компаратора.

Делал я так...

измерялся уровень радио сигнала и порог срабатывания и отпускания выбирался равным половине от этого уровня. Тогда при условии равенства крутизны переднего и заднего фронтов длительность строба с компаратора не должна зависеть от уровня. Не выдержало испытаний...

Гуляет длительность от уровня процентов на 40 при измерении длительностей порядка 80...100 наносекунд.

[ViKo]

Понял. Выброс мешает. Тогда надо находить не пиковую амплитуду, а уровень после выброса.

[_Anatoliy]

Понял. Выброс мешает. Тогда надо находить не пиковую амплитуду, а уровень после выброса.

О каком выбросе речь? Вот продетектированный радиоимпульс, подаваемый с внешнего генератора с параметрами: Fc = 1600MHz, tau = 100ns. Никаких выбросов не видно.
Но если Вы заметили - крутизна переднего и заднего фронтов разная. Х.з. может это в генераторе дело? Эх, не вовремя сдох мой Ажилент, очень не вовремя...
А вот если измерять интервал между точками А и С (рисунок вверху) то на длительность фронтов можно вообще начхать. Интервал один и тот же при любом уровне.

Эскизы прикрепленных изображений

 

[ViKo]

Если форма импульса не зависит от его величины, то и длительность не зависит. Если порог изменяется вместе с величиной импульса. А если длительность меняется, значит, меняется форма импульса. Что тут можно сделать?

[_Anatoliy]

Если форма импульса не зависит от его величины, то и длительность не зависит. Если порог изменяется вместе с величиной импульса. А если длительность меняется, значит, меняется форма импульса. Что тут можно сделать?

Ясно что делать - изменить метод измерения. Вопрос как?

Я ведь уже нашёл точки между которыми интервал всегда равен длительности. Следовательно измерять нужно именно этот интервал. Я выше уже писал - нужен двухпороговый компаратор, но если с порогом срабатывания проблем не возникает (например как des00 предложил), то с порогом отпускания есть очевидные проблемы.