... Надо померить частоту импульсного сигнала. В общем случае - по одному радиоимпульсу, который может возникнуть на любой частоте от 1220 до 1300 МГц, длительность импульса 300 мкс. Таких импульсов может возникнуть несколько одновременно, тогда если получится измерить частоту наибольшего по уровню, то будет хорошо. Необходимая точность измерения - плюс-минус 50 кгц вполне достаточно, но не больше. Уровень входного сигнала может быть от -70 дбм до где-то 0 дбм.
Пока в замученный мозг приходит только одна идея-гетеродинирование вниз фильтрация, усиление-ограничение, счет.
Буду благодарен за любые идеи по поводу, даже самые бредовые на первый взгляд.

В качестве спектроанализатора можно использовать банк фильтров на FPGA или то же, но на DSP.
Еще полезно почитать про полифазные банки фильтров

2 Блэкфин:
А если не углубляться в процессоры\ДСП\программирование- задача нереальна?

реальная...купи Тектрониковский спектранализатор...или возьми в аренду...мы брали...вещь уматовая...я плакал...частоту дает до 8 знака...
шо...на магнетроны потянуло...метеостанция...

Да вот как-то хочется чтобы устройство было небольшое и не стоило как тектрониксовский спектроанализатор.
Хотя я что-то сомневаюсь что при такой длительности импульса вообще возможно частоту с точностью до 8 знака определить)

Da ya toge schitayu chto eto ne problema, nugno prosto normalniy spektroanalisator! Ya ispolsuyu Lecroy WaveMaster 8600A meryayu impulsi dlitelnostyu ( ps). poverte progress ne stoit na meste Uvagaemiy The Mad. Sachem opyat isobretat velosiped ego uge isobreli nugno polsovatsa. (proschu uchest eto ne reklama Lecroy i ya ne pitayu pobudit Vas ego kupit)
Udachi.

-отнять и поделить...
-я так и думал...

Шариков и Преображенский... из "Собачьего сердца"



... а попробовать прямое измерение частоты?...

Для частотного разрешения разрешения 1220...1300 с погрешностью 0.05МГц необходимо обеспечить
1220/0.05 = ок. 24400 . Разрядность счетчика берем 5 десятичных цифры или 16двоичных разрядов счетчика.

Частота на входе счетчика делим на 8. Готовую микросхему... прескалера...
тогда частота на выходе этого делителя будет ( при входных 1220-1300) от 152.5 до 162.5 МГц.

а уже эта частота реально достаточно просто измеряется на ПЛИСке...

Проверяем... 300 мкс заполняем сигналом с частотой 152.5МГц - 45750 и 162.5МГц - 48750 импульсов.

Погрешность +/- 1 единица - для 1220 МГц = 45749...45751 пересчитываем на 300мкс и с учетом делителя на 8 имеем 1219.97333.... 1220.0266... в роде все укладывается в желаемую точность...


итого... сигнал привести к уровню для нормального функционирования прескалера...
Посмотрите, например, SP8908 от ZARLINK 180-440мВ или еще что то подходящее, например из

http://www.telesoft.com.ru/sales/elcomp/6-7.htm

На выход ставим согласование уровней в ТТЛ и , например, XILINX XC9572XL - 5. На ней получается прекрасный частотомер до 200МГц... (реально лучше 275МГц)...

Добавляем, ставим схему запуска, схему формирования строб импульса и кварцевую опору (здесь есть подводные камни)... (если точность 300мкс не соответствует необходимой для измерения +/-50кГц...) и индикатор или интерфейсную часть для сбора данных в компьютер... например...
Результат то куда девать будем?...

Долларов сто ...

К слову сказать, по условиям задачи: "...таких импульсов может возникнуть несколько
одновременно..", так что отнять и поделить не получиться.
Можете смело умножить ваши "сто долларов" на 10,
а "..схему запуска, схему формирования строб импульса и кварцевую опору" вместе с
"прескалером" пустить ко дну "(здесь есть подводные камни)" на корм рыбкам.

читаем ТЗ дальше ВНИМАТЕЛЬНО:



...или нужен весь спектр... (и в т.ч. с учетом интермодуляций...)

Тогда вспоминаем тригонометрию..

Допустим, в диапазоне частот от 1220 МГц до 1300 МГц есть два сигнала:
x(t) = cos(2*pi*F*t), и
y(t) = cos(2*pi*(F+200kHz)*t),
где F - частота несущей /или после Вашего "прескалера"/.

Их сумма равна:
s(t) = x(t)+y(t) = cos(2*pi*F*t)+cos(2*pi*(F+200kHz)*t) = 2*cos(2*pi*(F+100kHz)*t)*cos(2*pi*100kHz*t).

Предложенный Вами алгоритм, основанный на использовании счетчика, в сущности подсчитывает
количество нулей функции s(t) на отрезке 300 мкс, поэтому имеет смысл оценить вклад
каждого из множителей в общее кол-во нулей.
Количество нулей связанных с первым множителем равно: N1 = 2*(F+100kHz)*300мкс.
Количество нулей связанных со вторым множителем равно: N2 = 2*100kHz*300мкс.
Однако, общее число нулей N функции s(t) отнюдь не равно сумме N1+N2.
Если частота F такова, что F+100kHz = M*100kHz,где M - целое, то нули второго множителя
совпадают с нулями первого и частота, которую измерит Ваш "частотомер" будет равна F+100kHz.
Но импульса с такой частотой нет на входе Вашего "частотомера", его даже нет в пределах
указанной погрешности: +/-50kHz..
Более того, в зависимости от того, насколько точно выполняется совпадение: F+100kHz = M*100kHz
частота, которую измерит Ваш прибор будет "плавать" в пределах F+100kHz...F+200kHz.
Какая уж тут точность!

Итог: Ваш 100 долларовый прибор идет ко дну..

...принято...
...средняя температура в больнице - нормальная...

Любая идея...
Генератор на ДДС, квадратурное преобразование вверх на 1220-1300МГц, подаем на фазовый детектор с 0-ПЧ. На второй вход - сигнал с импульсами 300мкс. ДДС перестраиваем постоянно в диапазоне 80МГц. Получаем импульс на выходе, смотрим на текущее значение частоты. При времени записи частоты в ДДС около 1мкс и времени перестройки на 80МГц 300мкс, получаем шаг около 300кГц и примерно такое-же разрешение по определению частоты.
Ну это так - далеко относительно тектроникса.

Тут и сомневаться нечего.
При длительности импульса 300 мкс
разрешающая способность по частоте равна: 1/300*10^(-6) = 3,33 кГц.

Еще... "бредовая идея"...

"поделить"...

2blackfin:
В расписанных Вами расчетах амплитуда равна. (а она не равна по заданию)...
И при указанных диапазонах 0...-70дБм (я почему то подумал, что сигнал именно в этих двухуровней и необходимо измерять максимальный... sorry... ) так вот, если отношение амплитуд составляет величину 40дБ и более (если не ошибаюсь в цифре ), вклад в точность измерения частоты невелик- (менее 0.1%)... (точнее можно посчитать и проверить на всякий случай...)... а когда сигналы примерно равны по амплитуде - совершенно с Вами согласен - с учетом интегрирующей способности счетчика ...будет нечто среднее... и погрешность


Продолжая тему "Шарикова"...
...теперь отнять...

Можно спустить частоту вниз, например на 1.2ГГц.
...Так понимаю, что в этом случае диапазон изменений входного сигнала составит 20-80МГц.
и этот сигнал загнать на измерительную плату АЦП с функцией анализатора спектра... имея частоту дискретизации, например 500МГц... за 300мкс (при этой частоте дискретизации 300мкс/2нс=150000 точек... 250МГц (полоса обзора) / 150000 = 1.666кГц разрешающая способность такого анализатора спектра ( абсолютная величина его зависит от опорного генератора... обычно 10-4...10-5)
... стоимость порядка 1000уе... без учета сложности переноса частоты вниз... время преобразования ... скажем так ... мало...

Кроме этого, мы как то делали систему мгновенного обнаружения сигналов, расчета, их спектры, частотные характеристики на достаточно простом А-Ц преобразователе... компараторе...
Если интересно - уточню позже...


Да и хотелось бы все-таки уточнить у автора ... результат то в каком виде нужен?...
и еще: 0 и -70 дБм... это очень приличный динамический диапазон... для простого измерителя...
как собираетесь регулировать усиление...

С Уважением, Николай.

ЗЫ... хотя, конечно, если есть финансы, то рекомендовал бы посмотреть RSA6100A от Tektronix-а, особенно в плане вычислений мгновенного спектра...

В ссылке, что я привел в начале, есть такая замечательная фраза:

"The uniform DFT analysis bank is therefore an efficient tool for spectrum
analysis, and has actually been used in commercial spectrum
analyzers. See, for example, the recent Tektronix
product described in [34]."

PS. Статья датируется 1990 годом.

Но автору вопроса, как я понял, нужно что-то готовое и недорого..

Ну зачем тут килобаксы? Нет, если это для настройки, то конечно лучше купить прибор. Только время отклика спектроанализатора надо смотреть и возможность внешней синхронизации с с импульсом. А так нужен почти обычный гетеродинный частотометр. Можно пределать готовые модуля на этот диапазон частот. Ставим детектор начала импульса. При появленни импульса запускаем генератор пилы, который перестраивает опорный генератор. При появлении сигнала на выходе смесителя на гармониках-останавливаем свип, если есть время- точно подстраиваемя по фазовому детектору. По окончании импульса запоминаем (аналогово) напряжение перестройки опорного генератора. И медленно и печально меряем частоту опорного генератора и умножаем на номер гармоники ( т.к диапазон узкий). Из новых деталей- только ждущий ГЛИН с памятью и детектор начала импульса.
Время свипа ГЛИНа конечно должно быть короче длительности импульса.
Единственно отличие от начальных условий- померяем частоту импульса с наименьшей (наибольшей) частотой, в зависимости от направления свипа.

Да, на первый взгляд все логично.
Но лучше еще раз воспользоваться калькулятором..

Итак, что мы имеем?
1. полоса сигнала на входе смесителя: 1300 МГц – 1220 МГц = 80 МГц.
2. частота гетеродина (ГКЧ) на входе смесителя от: (1220 - ПЧ) МГц, до: (1300 - ПЧ) МГц.
3. поскольку каждый канал имеет ширину: 50 кГц, то всего каналов: 80 МГц / 50 кГц = 1600.
4. время сканирования всей полосы: 300 мкс.
5. считая, что зеркальный канал на выходе смесителя отсутствует
(т.к. мы грамотно выбрали частоту ПЧ и поставили на входе приемника полосовой фильтр с ПП от: 1220 МГц, до: 1300 МГц),
на выходе смесителя мы получим множество радио-импульсов в полосе частот от: ПЧ, до: (ПЧ + 80 МГц).
6. следовательно, чтобы измерить частоту пришедшего импульса, между выходом смесителя и усилителем ПЧ,
на частоте ПЧ нам придется поставить полосовой фильтр с шириной полосы пропускания: 50 кГц.
7. скорость нарастания колебаний на выходе этого фильтра будет ограничена временем: 1/50 кГц = 20 мкс.
8. меж тем, при времени сканирования: 300 мкс, на каждый канал шириной 50 кГц приходится 300 мкс / 1600 = 0,1875 мкс,
что на порядок меньше времени необходимого для нормальной работы фильтра.

Не трудно заметить, что проблема возникает как результат последовательной фильтрации всех 1600 каналов за время 300 мкс.
При параллельной фильтрации с помощью банка из 1600 фильтров этой проблемы не возникает.
Естественно, такое количество фильтров возможно реализовать только с помощью алгоритмов ЦОС,
на что и было указано в самом первом ответе.

Пункт 6 - неверно. Нет необходимости ждать 20 мкс, чтобы обнаружить наличие импульса. Двухпороговый компаратор сработает за сотни наносекунд (нет необходимости ждать полной амплитуды, достаточно из шумов выйти). А когда импульс обнаружен и сканирование остановлено и началась точная стабилизация частоты опорного генератора, то этот интервал определяется постоянной времени петли ФАПЧ. Эта постоянная времени действительно около 20 мкс. Т.е через 3 тау импульс может заканчиваться-генератор уже стабилизировался по частоте.

Еще раз повторюсь.

Сумма двух импульсов:

x(t) = cos(2*pi*F*t), и
y(t) = cos(2*pi*(F+200kHz)*t),

одновременно пришедших на вход Вашей схемы ФАПЧ, равна:

s(t) = x(t)+y(t) = cos(2*pi*F*t)+cos(2*pi*(F+200kHz)*t) = 2*cos(2*pi*(F+100kHz)*t)*cos(2*pi*100kHz*t).

Первый множитель - быстро осциллирующий множитель с частотой F+100kHz,
которой ФИЗИЧЕСКИ НЕТ на входе фазового детектора ФАПЧ.
Второй множитель - медленно меняющаяся амплитуда s(t) и поскольку
фазовый детектор по определению изменение амплитуды игнорирует,
Ваша схема ФАПЧ "подстроится" к частоте F+100kHz, что приведет
к ошибке в измерении частоты за пределами допуска +/- 50 кГц.

При такой постановке задачи целесообразно рассмотреть возможность применения акустооптического измерителя.
Их применение наиболее целесообразно именно при определении несущих частот множества коротких импульсов. Да и не всегда можно поставить на борту стандартный измерительный прибор.
Там не используется ни паралельный, ни последовательный частотный анализ, поэтому нет необходимости ни в перестраиваемом фильтре (или гетеродине), ни в наборе множества узкополосных фильтров.
Принцип работы их основан на "пространственной селекции".
Ваша длительность -300 мксек -очень большая для таких измерителей, они могут работать с импусльсами в сотни наносекунд и менее.
Такая длительность позволит произвести измерения многократно за время действия импульса, чтоможет повысить их точность.
Объём аппарата - менее 0.5 литра.

Почитайте из популярных:

"Обработка радиосигналов акустоэлектронными и акустооптическими устройствами", Сборник статей под ред. С.В. Кулакова.
на стр. 35: Н.С. Вернигоров и др. "Панорамные акустооптические приёмники-частотомеры"
Книжка старая, но этим и хорошая.

Mirabella, Вам судя по всему действительно надо LiNb03 модулятор от brimrose. Типа LND 2500-1000
Похоже они специально для этого разработаны.Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Что то я непонял. Если смеситель не перегружен входным сигналом, то комбинационных частот на выходе непоявится, т.е будут две "палки" с f-fget*n и (f+200кГц)-fget*n, где n- номер гармоники. Откуда возьмется F+100kHz? Разве что как отражение от 0 при точной натройке на f.
Вопрос захвата ФАПЧ в таких условиях рассматривать некорректно, т.к мы незнаем спектральной ширины каждого импульсного сигнала. Но в общем виде метод работает, т.к является стандартным методом использования частотометров Ч3-68, Ч3-69 для измерения частоты импульсного сигнала. Только там ( по стандартной методике) надо смотреть за захватом сигнала по осциллографу (по нулевым биениям) и крутить ручку настройки гетеродина руками. Вот переделкой такого частотометра (путем выкидывания платы его ЦПУ на к580ик80 и переделке модуля свипирования и детектора захвата) мы и решали подобную проблему. Только у нас частотометр еще и замыкал петлю стабилизации частоты для мощного импульсного генератора.

@Mirabella Вопрос можно? Из какого материала делаются акустооптические модуляторы для СВЧ? С АОМ в оптике работал много, а на СВЧ как-то неприходилось. Самое страшное что видел- дисперсионные измерение частоты на большущей тефлоновой призме и куче болометических приемников.

Формулу для суммы косинусов в школе изучали?
Ее результат - появление биений в присутствии двух гармонических сигналов /см.выше/.
"..смотреть за захватом сигнала по осциллографу (по нулевым биениям)
и крутить ручку настройки гетеродина руками"
можно только если на входе фазового детектора ОДИН гармонический сигнал.
Иначе, необходимо импользовать фильтр на ПЧ.
Комбинационные частоты тут ни при чем.

PS. Относительно килобаксов..

Вот примерная стоимость:
1. AD8347 800 MHz to 2.7 GHz RF / IF Quadrature Demodulator, 1-шт = 6$
2. AD9411BSV-170 ADC 2-шт.*36$ = 72$
3. ADF4112 Single, Integer-N 3.0 GHz PPL, 1-шт = 3$
4. ADSP-BF531 400 MHz Low Cost Blackfin Processor 1-шт = 8$
5. PCB+Power+... = 100$
Итого: 200$.

Но, ..если сильно постараться, можно уложиться и в килобакс.

PS.PS. Размер анализатора - пачка сигарет или меньше.

Лет 35 тому назад мы делали это так. Сигнал подавался на прозрачную линию задержки.
Перпендикулярно линия задержки освещалась лазерным пучком. Поток света после линии задержки поступал на оптическую линзу. В фокальной плоскости линзы распределение интесивности света есть интеграл Фурье сигнала распространяющегося по линии задержки. Тогда была проблема с анализом этой иформации. Снимали на скоростную кинокамеру.
Все описано во множестве статей и книг того времени. В частности "Папулис. и др. Интегральные преобразования в оптике"
Насколько техника продвинулась там судить трудно. Но сигналы описанные зачинателем темы различались четко.

Круто..

По-моему тоже, без ЦОС здесь не обойтись.
По крайней мере это гарантированно работающее решение.
Всё остальное - танцы с бубном (может заработает, может нет.....а если не заработало, то почему?)
blackfin - респект!

Да там тоже свет отклоняется, под действием СВЧ волн в кристалле (получается своеобразное Фурье преобразование). Это отдельный класс АО приборов - дефлекторы. Я тоже по началу не врубился. Существенное отличие - прозрачность 70 - 95%. При этом отклонения луча больше, чем в стандартных модуляторах. Для лазерной оптики такие не используются, они бы и секунды не проработали.

Для сравнения.. Можете привести в качестве примера параметры спектроанализатора на основе дефлектора?

1. Габариты?
2. Полоса анализируемых частот?
3. Динамический диапазон?
4. Разрешающая способность по частоте?
5. Потребляемая мощность?
6. Стоимость?

Спасибо, ясно - тот же АОМ, только "вид сбоку". На современных ССД или диодных линейках работать будет замечательно. Вот только вопрос, до какой частоты удавалось запихнуть СВЧ акустическую волну и какие были преобразователи в акустику? Акустическая волна была объемная или поверхностная?

Непонятно почему. Это же та же акустически индуцированная брегговская дифракционная решетка. и модулятор не поглащает свет, а только преломляет. Работать будет, пока поверхность кристалла лазерный пучок выдержит. А для этого существуют просветляющие диэлектрические покрытия. Насколько я помню, дефлекторы прекрасно справлялись с "разгрузкой" лазерного резонатора и формированием сверхмощных субнаносекундных импульсов.

[[/quote]
Спасибо, ясно - тот же АОМ, только "вид сбоку". На современных ССД или диодных линейках работать будет замечательно. Вот только вопрос, до какой частоты удавалось запихнуть СВЧ акустическую волну и какие были преобразователи в акустику? Акустическая волна была объемная или поверхностная?
[quote]
Ничто не мешает перенести спектр иследуемого сигнала смесителем в более низкочастотную область.
Мы работали на сотнях мегагерц. О сведодиоднх линейках проскакивали первые сообщения в забугорных журналах. Акустическая волна объЁмная. Мощноть лазера миливаты. Время работы не ограничено. Разрешающая способность предельно возможная. Произведение разрешающей способности по частоте на время прохождения сикнала через линию задежки равно 1.
Если сигнал короче во времени чем окно в линии задежки его спектральная линия как бы размывается.

Khach - я тоже не сразу врубился, привык к нашим АОМам уже. Для разверток используется другой материал, он дает при относительно малых мощностях больший угол, но расплата - поглощение в материале. Использовать для модуляции лазера материал с поголощением 5% - он сразу начнет горпеть изнутри, если вообще добротности для генерации хватит. Для развертки спектра можно хоть 90% излучения поглотить, для ССD все равно хватит.

Долго не заходил сюда, а ответов-то накопилось...сейчас все почитаю. Спасибо огромное всем!

2 Nicom:

1) Результат- в любом виде, хоть просто в двоичном коде измеренную частоту. Главное-померить.
2) Если Вы делали что-либо для "мгновенного" обнаружения-очень рад буду если посмотрите. Нашелся тут процессор, AD TigerSHARC, шустрый, но очень дорогой. Вот еще кто написал бы под него...
3) Регулировка усиления при необходимости будет осуществляться аналоговым способом.

2 Blackfin:

Вот бы мне еще программистом быть... было бы вообще хорошо. Может быть кто-то здесь мог бы заняться? предложения- в личку.

1.Хорошо было-бы , если бы Вы указали еще требуемое разрешение по частоте и максимальное количество сигналов, одновременно обрабатываемых.

2.Считаю необходимым обратить Ваше внимание на то, что предлагаемые здесь ВСЕ "простые" способы измерения импульсного многочастотного сигнала в динамическом диапазоне 70 дБ нереальны и заведомо неработоспособны.
Один только пример: из Вашей первоначальной постановки задачи буквально следует, что на вход устройства могут поступать 2 и более сигнала с уровнем мощности 1 мВт.
Эта мощность соизмерима с мощностью гетеродина большинства смесителей.
Например, если на вход поступают всего два сигнала с частотами 1.25 и 1.3 ГГц, то Ваше устройство будет регистрировать еще "наличие" сигналов 1.2 и 1.35 ГГц. Причем уровень их будет заметно больше минус 70 дБвт.

3. Кроме того, при таком динамическом диапазоне необходимо будет обеспечить большой "динамический диапазон по комбинационным каналам приёма".
Обращаю Ваше внимание и внимание уважаемых коллег на тот факт, что характеристикой фильтра, используемого в диапазоне СВЧ является не только его полоса пропускания, а в большей степени полосы заграждения. По этой причине выражение типа "на вход поставим фильтр от....до..." смысла не имеет. Связано это с тем, что фильтры низкочастотных диапазонов, выполненные на "сосредоточенных элементах", "не напрягают" своими ложными побочными полосами. В то время как фильтры СВЧ диапазона, выполненные на "распределенных элементах", имеют т.н. ложные полосы пропускания, которые позволяют "обеспечивать приём по комбинационным каналам приёма".
Поэтому говорить о "пачке сигарет" можно только в приступе энтузиазма. Один входной фильтр будет иметь заметно большие габариты. Потому, что это будет не фильтр, а система фильтров.
Опасность такого приёма заключается в том, что оконечное устройство (пусть оно хоть трижды ЦОС, ПЛИС и DD) не отличает сигналы по "основному" и "комбинационным" каналам приёма.
Еще пример: Вы выбрали ПЧ 400 МГц и "нижнюю" настройку гетеродина. Это означает, что для приёма сигнала с частотой 1.5 ГГц частота гетеродина должна быть равна 1.1 ГГц.
Ваш аппарат зарегистрирует сигнал с этой частотой. Но он так-же зарегистрирует сигнал, пришедший на частоте 2.6 ГГц, как сигнал, пришедший на частоте 1.5 ГГц! (Из значения второй гармоники гетеродина вычтете 1.8 ГГц Вы получите те-же самые 0.4 ГГц).
Точно так-же необходимо рассмотреть совокупность гармоник сигналов и гетеродина хотя-бы не более3-х. Многие из них будут "попадать в ложные полосы"


4. Все эти сложности (если Вам это интересно, я могу поподробнее) связаны с наличием на входе смесителя, совершенно необходимого при преобразовании частоты.
Совокупность характеристик практически любого смесителя такова, что "напрямую" их НИКАК НЕЛЬЗЯ ИСПОЛЬЗОВАТЬ В СОСТАВЕ МНОГОЧАСТОТНОГО ИЗМЕРИТЕЛЯ С БОЛЬШИМ ДИНАМИЧЕСКИМ ДИАПАЗОНОМ! Здесь я уже молчу про входной усилитель с ДД 70 дБ.
Здесь я подняла всего один, не самый сложный вопрос реализации Вашего устройства.
Только из экономии времени.

5. Для практического решения задачи Вам необходимо использовать т.н. "уточнение" частоты, позволяющее обеспечить заданную точность .
Что касается ДД 70 дБ, думаю, что "напрямую" можно расчитывать на 25...30 дБ. Выше уже надо делать "систему", например, ставить т.н. "штаны".

6. Я уже указала один из путей решения задачи: использование акустооптики. Хочу подчеркнуть: совсем не утверждаю, что на выходе акустооптической части будут коды частот.
Её применение позволить сделать сравнительно несложный аппарат с высокими характеристиками.

7. Последнее. Ваша задача имеет "кажущююся простоту".
Если сочтете нужным, сообщите побольше требуемых характеристик, постараюсь помочь более конкретно, т.к. имею многолетний опыт разработки подобного рода устройств.

Еще можно полезное почитать:

"Основы радиопротиводействия и радиотехнической разведки"
С.А. Вакин, Л.Н. Шустов, М, "Советское радио", 1968 г.
(Для Вас : стр.396 "Беспоисковые способы определения частоты" )

(Прошу прощения уважаемых коллег за то , что постоянно предлагаю старенькие книги. Других у меня нет, сейчас выпускают в основном цветастую макулатуру, да и сама я уже старенькая)

2 Mirabella :
Bravo ! Особенно насчёт "кажущейся простоты" . Согласен 100% .
Особенно , если замер делать не в лаб. условиях ...

Ну да.. Некоторых послушаешь, так GSM сотовые и DECT телефоны тоже
"нереальны и заведомо неработоспособны", ну в крайнем случае,
будут размером со стиральную машину.. Там же 1,8 ГГц / 2,4 ГГц,
а это - фильтр, гетеродин, смеситель.. И не лабораторные условия..

2 blackfin :
В системах связи Вы создаёте "железо" в условиях , которые сами
определяете . В данном случае получить значение частоты по одиночному импульсу , среди группы товарисчей , в достаточно большом ДД . Попробуйте решить задачку графически , а после - обсчитать мах. возможный процент точных замеров в этой "каше" . Вот после этого можно будет уже решать каким методом(ами) приблизится к этому проценту .
А после этого прикинуть кривую зависимости точности результатов от
вложенных денег (если речь о реальной метрологии) . А после перевести , хотя-бы примерно , всё это в колличество человекочасов
и сравнить со значимостью поставленой задачи .
Но всё так , если честно подойти к задаче . Если же принять варианты упрощения допусков , то об этом нужно говорить сразу и конкретно , а
не озадачивать разум "размахом на рупь" , а после "вдарить на копейку".

...немного информации... о том, что мы делали...
Это, конечно не Бог весть что... особенно в плане акустооптических решений...
...
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Вообще то можно и кое что подкрутить в параметрах для конкретной задачи...
(т.к. разработчики и изготовители...)


результат куда... табло, которое считывает оператор, прикапывание в компьютер в real-time... интересует темп прихода импульсов (раз в сутки (?)), а так же темп выдачи сообщений (оператор смотрит и принимает решение)... время реакции системы... и время запаздывания отклика...

Тоже решил сказать.

Мощность ДСП. если тебе не надо измерять частоту каждого импульса и выдавать измерения через короткое время то мощность процессора пофигу использовать можно и писюк(дешевле будет если партия таких устройств не шкалит за сотни).

при этом ввод сигнала можно обеспечить дигитайзером плата на мгновенную такую полосу обойдется под 2к. смеситель если не проблема для тебя то ставь лучше квадратурный (но придется внимательно читать про платы дигитайзеров два канала зачастую у них реализованы криво). Можно и готовый но они дороги.

Далее желателен внешний синхро сигнал наличия твоего импульса, по нему цифруеш пачку 300мкс и на бпф. (могу предположить время реакции системы не хеже 100мс).

Без смесителя обойдется в 2-3к$ и короткий срок готовности.
Осваивать ДСП даже по демоборту месяца два а развести свою плату дсп заколебешся.

Да... "-я так и думал..." ... Вначале:В конце: "РЧ-032 = 302800 руб. Добавить в корзину???"
PS. Ну хоть, "акустооптических решений" Вы, надеюсь, не применяли?...

А если "...надо измерять частоту каждого импульса. и выдавать измерения через короткое время..."?
(см.#1).




А вот это совершенно правильно! В обязательном порядке желателен внешний синхроимпульс!
Без него никак!
А так как сигналов одновременно много, то одновременно много должно быть и синхроимпульсов!
Т.е. каждый сигнал должен сопровождаться синхроимпульсом.
Развиваю Вашу мысль дальше: паралельно с формированием синхроимпульсов необходимо формировать коды частот. Причем обязательно сразу в двоично-десятичном коде для семисегментных индикаторов. Число этих кодов и многоразрядных индикаторов должно тоже быть равным числу сигналов.
В этом случае аппарат становится простым и дешевым: по моим оценкам - менее 10 зеленых (или цветастых). Не кило, а просто десяти баксов (наличными).
А кто-то говорит про пачку сигарет , смесители, акустооптику, килобаксы....



Простите, уважаемый anton, или синхроимпульсы или килобаксы с ДСП и смесителем, надо выбрать что-нибудь одно.

Используются ПЗС -матрицы со встоенными схемами управления.
Одномерные или двумерные.



Единицы ГГц.
ВШП преобразователи.



Не мешает. И иногда делается.
Но при этом теряется одно из основных положительных качеств устройства - отсутствие побочных каналов приёма.
Хотя есть и аппараты с оптическим гетеродином.



Не всё так хорошо. Как и у любого аппарата есть свои плюсы и минусы.
Основной плюс : принципиальная возможность приёма совокупности коротких импульсов в сравнительно широком диапазоне частот.
Если нет необходимости приема многочастотного сигнала в широком диапазоне частот, или необходимо обеспечить приём "длинных" импульсов - применение просто не имеет смысла, проще обычными средствами.
При этом импульсы могут иметь самую различную модуляцию, ЛЧМ включая.
Основной минус: технологическое несоответствие со стыкуемой аппаратурой.






Ниобат лития или "парателлурит".

А если "...надо измерять частоту каждого импульса. и выдавать измерения через короткое время..."?
(см.#1).

Все зависит от частоты следования сигнала.

А вот это совершенно правильно! В обязательном порядке желателен внешний синхроимпульс!
Без него никак!
А так как сигналов одновременно много, то одновременно много должно быть и синхроимпульсов!
Т.е. каждый сигнал должен сопровождаться синхроимпульсом.
Развиваю Вашу мысль дальше: паралельно с формированием синхроимпульсов необходимо формировать коды частот. Причем обязательно сразу в двоично-десятичном коде для семисегментных индикаторов. Число этих кодов и многоразрядных индикаторов должно тоже быть равным числу сигналов.
В этом случае аппарат становится простым и дешевым: по моим оценкам - менее 10 зеленых (или цветастых). Не кило, а просто десяти баксов (наличными).
А кто-то говорит про пачку сигарет , смесители, акустооптику, килобаксы....

На индикацию через короткое время никогда не нужно.
И как это вы собираетесь делать простой аппарат мерять нужно смесь сигналов.
из этого следует требование дсп (кстати оптические системы это и делают в старые времена на акусто оптических системах формировали синтезированную апертуру радаров при картографировании).
Если необходимо малое время реакции то дсп тоже может не пройти и потребуется плис (учти я считал что цифруется весь спектр и соответственно БПФ 32 тыс точек)

Простите, уважаемый anton, или синхроимпульсы или килобаксы с ДСП и смесителем, надо выбрать что-нибудь одно.


Можно обходится и без синхро импульсов, но тогда гарантировать время измерения вообще проблематично. И возникает требование на максимальный период повторения импульсов. Поскольку придется захватывать сигнал с большим запасом(время между импульсами). А затем организовывать поиск импульса (простой компаратор проблематичен из-за большого динамического диапазона при минимальном сигнале он уже возможно будет под шумами, ежели нет то проблема решается внешним компаратором, хотя можно попробовать и средства синхронизации на плате).
Вообше возможно придется ставить скоросную цепь АРУ.
(время затраты это тоже деньги )

Опять 25..

На современных DSP 16-битное комплексное преобразование Фурье от 4096 точек
выполняется за время меньшее чем 100 мкс, на FPGA это время еще меньше: 16 мкс.
Так что при желании, за время импульса 300 мкс его частоту можно измерить 20 раз.
Еще 4 мкс потребуются процессору для просмотра 2048 точек и отбора тех,
что превышают порог. /это и есть Ваш "проблематичный простой компаратор"/

Про ДД тут многие сами по-напридумали..
Да, было сказано, что "Уровень входного сигнала может быть от -70 дбм до где-то 0 дбм."
Но также было оговорено, что:"Таких импульсов может возникнуть несколько одновременно, тогда если получится измерить частоту наибольшего по уровню, то будет хорошо."
Т.е. не нужно на фоне 0 дбм различать сигнал -70 дбм,
следовательно, можно (и нужно) использовать АРУ..

Да. И поэтому надо быть готовым к найхудшему варианту: максимальной частоте следования импульсов на близких, иногда перекрывающихся частотах , причем два импульса на практически совпадающих частотах могут отличаться по уровню на 70 дб и еще совпадать по времени прихода.



Индикация нужна в любом случае. Её необходимость не зависит от частоты повторения и длительности импульсов.




Относительно простой, но главное - работоспособный.



Если мы перенесем спектр в область частот, в которых работает ЦОС, дальше вопросов нет.
Вопрос пока основной -как грамотно сопрячь радиочастотную часть с цифровой. Так, чтобы не потерять исходную информацию и не исказить её.
А ДСП, ПЛИС и БПФ -это мелкие технические подробности.




Вот. Но суть задачи как-раз в том и состоит, чтобы "без синхроимпульсов" гарантировать время измерения. И выбирать период повторения мы не можем.
И "захватывать" надо сигналы, приходящие одновременно на близких частотах с разницей в уровне под 70 дБ.




Нет, уважаемый anton, про синхроимпульсы лучше просто забыть.
Представьте, вход этого аппарата - антенна приёмного устройства.
И сигналы эти формируются там, куда Вам доступа нет.
Более, при формировании этих сигналов используются все возможности для всемерного усложнения выполнения Вами задачи по их обнаружению , измерению несущих частот и времени прихода.

Если мы перенесем спектр в область частот, в которых работает ЦОС, дальше вопросов нет.
Вопрос пока основной -как грамотно сопрячь радиочастотную часть с цифровой. Так, чтобы не потерять исходную информацию и не исказить её.
А ДСП, ПЛИС и БПФ -это мелкие технические подробности.

При постановке задачи дано что частота от 1220 до 1300, т.е. полоса 80мгц а длина импульса 300мкс перемножаем 24000 с условием даже хорошого фильтра необходим запас по дескритизации и плюс ближайший бпф получаем 32768

Нет, уважаемый anton, про синхроимпульсы лучше просто забыть.
Представьте, вход этого аппарата - антенна приёмного устройства.
И сигналы эти формируются там, куда Вам доступа нет.
Более, при формировании этих сигналов используются все возможности для всемерного усложнения выполнения Вами задачи по их обнаружению , измерению несущих частот и времени прихода.

А я что написал. поиск ведется короткими бпф (длина зависит от соотношения сигнал шум) далее пороговый обнаружитель пралельно ведется сохранение пачки для длинного бпф.
(если иметь мощную плату дсп то конечно можно организовать поик каждого импульса но если не брать гепотетическую сборку из нескольких деталек на коленке то цена будет для покупного изделия тыщ 10 не меньше)

А где автор TheMad?

Там, где ему и положено быть - в психушке..

Кстати возможное построение аналоговой части.

входной фильтр - детектор управляющий атенюатором (скоросное АРУ) - квадратурный детектор (например аналоговский) опора 1260мгц - по каждой квадратуре НЧ фильтр 40мгц и усилитель (последний имется в составе аналоговской микросхемы) -2 ацп по 110мгц (поскольку фильтры неидеалны и необходимо за 300 мкс 32т выборок) можно и 8 битные - цифровая обработка какая кому нужна (реалтайм или без оного)

[quote name='Mirabella' date='Mar 5 2007, 20:41' post='219727']
[quote name='TheMad' post='219699' date='Mar 5 2007, 19:24']

Спасибо огромное, Мирабелла, за внимание к теме. По существу заданных вопросов:


1.Хорошо было-бы , если бы Вы указали еще требуемое разрешение по частоте и максимальное количество сигналов, одновременно обрабатываемых.


Разрешение по частоте - 200 кГц, количество одновременно обрабатываемых сигналов-не больше десятка.


2.Считаю необходимым обратить Ваше внимание на то, что предлагаемые здесь ВСЕ "простые" способы измерения импульсного многочастотного сигнала в динамическом диапазоне 70 дБ нереальны и заведомо неработоспособны.
Один только пример: из Вашей первоначальной постановки задачи буквально следует, что на вход устройства могут поступать 2 и более сигнала с уровнем мощности 1 мВт.
Эта мощность соизмерима с мощностью гетеродина большинства смесителей.
Например, если на вход поступают всего два сигнала с частотами 1.25 и 1.3 ГГц, то Ваше устройство будет регистрировать еще "наличие" сигналов 1.2 и 1.35 ГГц. Причем уровень их будет заметно больше минус 70 дБвт.


Согласен. Вообще, требования по динамическому диапазону можно сильно упростить, вплоть до того что устройство должно измерять частоту самого сильного сигнала. При реальной работе там появится несколько сигналов, потом сильные будут исчезать и оставаться более слабые. Ложные срабатывания на зеркальные частоты - не проблема, так как появление на входе устройства сигналов вне рабочей полосы априори нереально.



5. Для практического решения задачи Вам необходимо использовать т.н. "уточнение" частоты, позволяющее обеспечить заданную точность .
Что касается ДД 70 дБ, думаю, что "напрямую" можно расчитывать на 25...30 дБ. Выше уже надо делать "систему", например, ставить т.н. "штаны".

Что за штаны?
Вообще у меня уже стала вырисовываться система с несколькими смесителями. Например разбиваем входной диапазон на куски по 5 МГц, и для каждой из них делаем цифровую обработку. Кучеряво получается правда...

[/quote]

Разрешение по частоте - 200 кГц,

400-500 фильтров в зоне возможно действительно оптика или аналоговый фильтр на ПЧ с полосой 200кгц (после фильтра детектор и компаратор или ацп с частотой под 200кгц) и шаговое свипирование гетеродина, одновременно потребуется не менее 6 каналов чтоб успеть за 300мкс

количество одновременно обрабатываемых сигналов-не больше десятка.

поясни? т.е. одновременно присутствует до десяти пачек по 300 мкс с разным временем старта и разной частотой и амплитудой. а как же измерение наиболее мощного сигнала