Sfdr что это

Тема: Что такое SFDR он же динамический диапазон чистого сигнала

Что такое SFDR он же динамический диапазон чистого сигнала

• Просмотр профиля
• Сообщения форума
• Личное сообщение
• Записи в дневнике

• Просмотр профиля
• Сообщения форума
• Записи в дневнике

• Просмотр профиля
• Сообщения форума
• Личное сообщение
• Записи в дневнике
• Домашняя страница

• Просмотр профиля
• Сообщения форума
• Личное сообщение
• Записи в дневнике
• Домашняя страница

Нужна подсказка опять! 🙁
Надо из известного SFDR и частотного диапазона получить мощность суммарной нежелательной составляющей. Для этого обычно берут спектральную плотность S, выраженную в Вольтах/Корень(Герц), (как обычно дается для шумов) возводят в квадрат и умножают на ширину частотного диапазона, или интегрируют по частоте, и получают "мощность" (на самом деле — дисперсию), выраженную в Вольтах^2.

SDFR выражен в dBm, то есть SDFR=20*log(Umax/Uпол),
где Uпол и Umax — значения спектров амплитуд на полезной частоте и максимальная амплитуда вне основной частоты, полученных быстрым преобразованием Фурье и выраженных в Вольтах.
То есть из SDFR я могу выразить спектр амплитуд в Вольтах, а как мне получить спектральную плотность в Вольтах/Корень(Герц) непонятно
Интуиция подсказывает что надо поделить полученный спектр амплитуд на Корень((Fmax-Fmin)/N),
где Fmax и Fmin — границы частотного диапазона, для которого измерялся спектр
N — количество точек БПФ. Вот N часто берут 4096, но не факт что именно столько.

Sfdr что это

Динамический диапазон, свободный от паразитных составляющих (англ.  SFDR, Spurious-Free Dynamic Range ) — безразмерная величина, равная отношению мощности полезного узкополосного сигнала (несущей) к мощности наиболее мощной паразитной частотной составляющей (гармоники). Обычно выражается в децибелах. Показывает отношение уровней сигнала в основной полосе к шуму вне основной полосы.

Ссылки

• Walt Kester, MT-003: Understand SINAD, ENOB, SNR, THD, THD + N, and SFDR so You Don’t Get Lost in the Noise Floor, Analog Devices, Retrieved 26 July 2011

• Дополнить статью (статья слишком короткая либо содержит лишь словарное определение).

• Радиосвязь
• Радиоэлектроника
• Шум

Wikimedia Foundation . 2010 .

Полезное

Смотреть что такое «SFDR» в других словарях:

SFDR — Spurious Free Dynamic Range, SFDR, zu deutsch etwa Störungsfreier dynamischer Bereich , ist eine auch im deutschsprachigen Raum gebräuchliche Angabe, um den Abstand der größten Störung zur Grundschwingung in einem Spektrum anzugeben. Innerhalb… … Deutsch Wikipedia

SFDR — comp. abbr. Spurious Free Dynamic Range … United dictionary of abbreviations and acronyms

Spurious-free dynamic range — (SFDR) is a measure used to specify analog to digital and digital to analog converters (ADCs and DACs, respectively).SFDR is defined as the ratio of the RMS value of the carrier frequency (maximum signal component) at the input of the ADC or DAC… … Wikipedia

Spurious Free Dynamic Range — Spurious Free Dynamic Range, SFDR, zu deutsch etwa „Störungsfreier dynamischer Bereich“, ist eine auch im deutschsprachigen Raum gebräuchliche Angabe, um den Abstand der größten Störung zur Grundschwingung in einem Spektrum anzugeben. Innerhalb… … Deutsch Wikipedia

Universal Software Radio Peripheral — The Universal Software Radio Peripheral (USRP) is a high speed USB based board for making software radios. The USRP is intended to be a comparatively inexpensive hardware device facilitating the building of a software radio. The USRP has an open… … Wikipedia

SNR — Отношение сигнал/шум (ОСШ, англ. SNR, Signal to Noise Ratio) безразмерная величина, равная отношению мощности полезного сигнала к мощности шума. Обычно выражается в децибелах. Чем больше это отношение, тем менее заметен шум. где P средняя… … Википедия

ОСШ — Отношение сигнал/шум (ОСШ, англ. SNR, Signal to Noise Ratio) безразмерная величина, равная отношению мощности полезного сигнала к мощности шума. Обычно выражается в децибелах. Чем больше это отношение, тем менее заметен шум. где P средняя… … Википедия

Отношение сигнал-шум — Отношение сигнал/шум (ОСШ, англ. SNR, Signal to Noise Ratio) безразмерная величина, равная отношению мощности полезного сигнала к мощности шума. Обычно выражается в децибелах. Чем больше это отношение, тем менее заметен шум. где P средняя… … Википедия

Signal-to-noise ratio — For signal to noise ratio in statistics, see Cohen s d. Signal to noise ratio (often abbreviated SNR or S/N) is a measure used in science and engineering that compares the level of a desired signal to the level of background noise. It is defined… … Wikipedia

Раскладываем по полочкам параметры АЦП

Привет, Хабр! Многие разработчики систем довольно часто сталкиваются с обработкой аналоговых сигналов. Не все манипуляции с сигналами можно осуществить в аналоговой форме, поэтому требуется переводить аналог в цифровой мир для дальнейшей постобработки. Возникает вопрос: на какие параметры стоит обратить внимание при выборе микроконтроллера или дискретного АЦП? Что все эти параметры означают? В этой статье постараемся детально рассмотреть основные характеристики АЦП и разобраться на что стоит обратить внимание при выборе преобразователя.

Введение

Рис. 1: Идеальная характеристика АЦП

• Статические — характеризуют АЦП при постоянном или очень медленно изменяющемся входном сигнале. К данным параметрам можно отнести: максимальное и минимальное допустимое значение входного сигнала, разрядность, интегральную и дифференциальную нелинейности, температурную нестабильность параметров преобразования и др.
• Динамические — определяют максимальную скорость преобразования, предельную частоту входного сигнала, шумы и нелинейности.

Статические параметры

• Максимальный (Vref) и минимальный (обычно 0) уровни входного сигнала — устанавливают диапазон шкалы преобразования, относительно которой будет оцениваться входной сигнал (рис. 1). Также этот параметр может обозначаться как FS — full scale. Для дифференциального АЦП шкала определяется от -Vref до +Vref, однако для упрощения далее будем рассматривать только single-ended шкалы.
• Разрядность (N) — разрядность выходного кода, характеризующая количество дискретных значений (), которые преобразователь может выдать на выходе (рис. 1).
• Ток потребления (Idd) — сильно зависит от частоты преобразования, поэтому информацию об этом параметре лучше искать на соответствующем графике.
• МЗР (LSB) – младший значащий разряд (Least Significant Bit) — минимальное входное напряжение, разрешаемое АЦП (по сути единичный шаг в шкале преобразования). Определяется формулой: (рис. 1).
• Ошибка смещения (offset error) – определяется как отклонение фактической передаточной характеристики АЦП от передаточной характеристики идеального АЦП в начальной точке шкалы. Измеряется в долях LSB. При ошибке смещения переход выходного кода от 0 в 1 происходит при входном напряжении отличном от 0.5LSB (рис. 2).
  Рис. 2: Ошибка смещения
  Существует и другой вариант квантователя, когда переход осуществляется при целых значения LSB (характеристика у него будет смещена относительно первого варианта, который представлен на рисунке 2). Оба этих квантователя равноправны, и для простоты далее будем рассматривать только первый вариант.
• Ошибка усиления (gain error) – определяется как отклонение средней точки последнего шага преобразования (которому соответствует входное напряжение Vref) реального АЦП от средней точки последнего шага преобразования идеального АЦП после компенсации ошибки смещения (рис. 3).
  Рис. 3: Ошибка усиления
• Дифференциальная нелинейность (DNL — Differential nonlinearity) – отклонение ширины ступеньки на передаточной характеристике реального АЦП от номинальной ширины ступеньки у идеального преобразователя. Из-за дифференциальной нелинейности шаги квантования имеют различную ширину (рис. 4).

Рис. 4: Дифференциальная нелинейность

Рис. 5: Интегральная нелинейность

Динамические параметры

Частота дискретизации (fs — sampling frequency) — частота, при которой происходит преобразование в АЦП (ну или 1/Ts, где Ts — период выборки). Измеряется числом выборок в секунду. Обычно под данным обозначением подразумевают максимальную частоту дискретизации, при которой специфицированы параметры преобразователя (рис. 6).

Наглядно данное выражение продемонстрированно на рисунке 7.

Рис. 7: Отношение сигнал/шум

Для оценки SNR АЦП при разработке системы можно воспользоваться следующей формулой:

Первые 2 слагаемых учитывают уровень сигнала и ошибку квантования (нужно понимать, что формула верна для сигнала размаха полной шкалы). Третье слагаемое учитывает эффект передискретизации (выигрыш по обработке или processing gain): если полоса обрабатываемого сигнала (BW < fs/2), то, применив цифровой фильтр низких частот (либо полосовой, тут зависит все от полосы и несущей) к результату преобразования, можно вырезать часть шума АЦП, а оставшаяся часть будет распределена от 0 до BW (рис. 8). Если шум АЦП равномерно распределен по всем частотам (т.н. «белый» шум) интегральный шум после фильтрации уменьшится в fs/2 / BW раз, что и отражает третий член формулы.

Рис. 8: Увеличение SNR за счет передискретизации

Рис. 9: Нелинейные искажения

Побочные гармоники искажают обрабатываемый сигнал, что ухудшает производительность системы. Этот эффект можно измерить, используя характеристику общие нелинейные искажения. THD определяется как отношение суммарной мощности гармонических частотных составляющих к мощности основной (исходной) частотной составляющей (в некоторых документациях выражается в дБ):

Рис. 10: интермодуляционные искажения

Полоса пропускания АЦП и субдискретизация (undersamling/sub-sampling)

Решив относительно t, получаем:

Положив, что , определим минимальную полосу АЦП (для ):

Например, для 16 битного АЦП с частотой дискретизации 80 Мвыб/c и шкалой 2 В ограничение снизу для полосы пропускания, рассчитанное по этой формуле, составит FPBW = 282 МГц.

Analog Bandwidth является очень важным параметром при построении систем, которые работают в режиме субдискретизации (“undersampling”). Объясним это подробнее.
Согласно критерию Найквиста, ширина спектра обрабатываемого сигнала должна быть как минимум в 2 раза меньше частоты дискретизации, чтобы избежать элайзинга. Здесь важно, что именно ширина полосы, а не просто максимальная частота сигнала. Например, сигнал, спектр которого расположен целиком в 6-й зоне Найквиста может быть теоретически дискретизован без потери информации (рис. 11). Ограничив спектр этого сигнала антиэлайзинговым фильтром, его можно подавать на дискретизатор с частотой fs. В результате сигнал отразится в каждой зоне.

Рис. 11: undersampling

Рис 12: дискретизация непрерывного сигнала

По фильтрующему свойству дельта-функции:

С помощью формулы Релея вычислим спектр:

Из этого выражения следует что спектр сигнала будет повторяться во всех зонах Найквиста.

Итак, если есть хороший антиэлайзинговый фильтр, то соблюдая критерий Найквиста, можно оцифровывать сигнал с частотой дискретизации намного ниже полосы АЦП. Но использовать субдискретизацию нужно осторожно. Следует учитывать, что динамические параметры АЦП деградируют (иногда очень сильно) с ростом частоты входного сигнала, поэтому оцифровать сигнал из 6-й зоны так же «чисто», как из 1-й не получится.
Несмотря на это субдискритезация активно используется. Например, для обработки узкополосных сигналов, когда не хочется тратиться на дорогой широкополосный быстродействующий АЦП, который вдобавок имеет высокое потребление. Другой пример – выборка ПЧ (IF-sampling) в РЧ системах. Там благодаря undersampling можно исключить из радиоприемного тракта лишнее аналоговое звено — смеситель (который переносит сигнал на более низкую несущую или на 0).

Сравним архитектуры

На данный момент в мире существует множество различных архитектур АЦП. У каждой из них есть свои преимущества и недостатки. Не существует архитектуры, которая бы достигала максимальных значений всех, описанных выше параметров. Проанализируем какие максимальные параметры скорости и разрешения смогли достичь компании, выпускающие АЦП. Также оценим достоинства и недостатки каждой архитектуры (более подробно о различных архитектурах можно прочитать в статье на хабр).

Тип архитектуры	Преимущества	Недостатки	Максимальное разрешение	Максимальная частота дискретизации
flash	Быстрый преобразователь. Преобразование осуществляется в один такт.	Высокое энергопотребление. Ограниченное разрешение. Требует большой площади кристалла ( компараторов). Трудно согласовать большое количество элементов (как следствие низкий выход годных).	14 бит 128 КВыб/с AD679	3 бит 26 ГВыб/с HMCAD5831
folding-interpolated	Быстрый преобразователь. Преобразование осуществляется в один такт. Требует меньшее число компараторов благодаря предварительной «свёртке» всего диапазона обработки в некоторый более узкий диапазон. Занимает меньше площади.	Ошибки, связанные с нелинейностью блока свёртки. Задержка на установление уровней в блоке свёртки, которая уменьшает максимальную fs. Среднее разрешение.	12 бит 6.4 ГВыб/с ADC12DL3200	12 бит 6.4 ГВыб/с ADC12DL3200
SAR	Высокая точность. Низкое энергопотребление. Легка в использовании.	Ограниченная скорость.	32 бит 1 МВыб/с LTC2500	10 бит 40 МВыб/с XRD64L43
pipeline	Быстрый преобразователь. Самая высокая точность среди быстрых АЦП. Не занимает большую площадь. Имеет меньшее потребления, среди аналогичных быстрых преобразователей.	Конвейерная задержка.	24 бит 192 КВыб/с AK5386	12 бит 10.25 ГВыб/с AD9213
dual-slope	Средняя точность преобразования. Простота конструкции. Низкое потребление. Устойчивость к изменениям факторов внешней среды.	Обрабатывает низкочастотные Сигналы (низкая fs). Посредственное разрешение.	12+знаковый бит 10 Выб/с TC7109	5+знак бит 200 КВыб/с HI3-7159
∑-Δ	Самая высокая точность пре- Образования благодаря эффекту «Noise shaping» (специфическая фильтрация шума квантования) и передискретизации.	Не может работать с широкополосным сигналом.	32 бита 769 КВыб/с AK5554	12 бит 200МВыб/с ADRV9009

Информацию для таблицы брал на сайте arrow, поэтому если что-то упустил поправляйте в комментариях.

Простой цифровой радиоприёмник. Часть 3.

Продолжаю развивать тему. Сегодня немного отвлечемся от внутренней структуры приемника и поговорим о околожелезячной тематике. А именно о главном элементе цифрового приемника, от которого зависит очень многое – АЦП. Ну и еще про кое-какие фишки. Постараюсь, как могу объяснить все наиболее просто.: о)

АЦП

Для наших целей применимы, пожалуй, только высокоскоростные конвейерные АЦП, поэтому речь пойдет о них.
На характеристиках по постоянному току и интерфейсах заострять внимание не буду, думаю с этим с легкостью разберется каждый сам.
Для начала определим основные характеристики АЦП по переменному току, которые очень важны как при расчетах, так и при выборе конкретной модели АЦП. Поехали…

SNR – отношение сигнал шум
SINAD – отношение сигнала к шуму и искажениям
ENOB – эффективное число разрядов
SFDR –динамический диапазон свободный от гармоник.

SNR – отношение сигнал шум.

Это отношение СКЗ амплитуды сигнала к среднему значению суммы квадратов всех остальных составляющих спектра за исключением первых 6 (или 5) гармоник сигнала и постоянной составляющей.
У любого АЦП в зависимости от разрядности есть некоторая ошибка квантования (ошибка определения входного значения), которая создает так называемый шум квантования. Т.е. чем меньше разрядность АЦП, тем сильнее он шумит и соответственно меньше SNR. Для любого АЦП справедливо следующее соотношение:

SNR = 6.02*N + 1.76 [дБ] (1)

Где N – число разрядов.
По этой формуле мы можем оценить теоретический SNR, который может быть у АЦП определенной разрядности. Например, для 12 разрядного АЦП, это число будет:

SNR = 6.02 * 12 + 1.76 = 74 дБ.

Шум квантования можно сказать, что распределен равномерно по все зоне Найквиста. Многие задаются вопросом, как может быть SNR радиоприемника или другой системы с цифровым фильтром выше, чем SNR АЦП?
Давайте посмотрим на график:

На рисунке изображено распределение плотности шума квантования АЦП в первой зоне Найквиста. Как я уже сказал выше, плотность шума распределена равномерно по всей зоне, однако полоса пропускания приемника Fпр, значительно меньше всей зоны. Следовательно, в эту зону попадает только часть этого шума. Если вся остальная часть зоны Найквиста будет отфильтрована цифровым фильтром, тогда в формулу расчета SNR системы добавиться так называемый коэффициент обработки или системное усиление.

Кобр = 10 lg (Fсемпл/2*Fпр)

Откуда общий SNR системы будет равен

SNR = 6.02N + 1.76 + Kобр

Давайте теперь прикинем теоретический SNR нашего приемника имеющего 12 разрядный АЦП, 80 мега выборок в секунду, и полосу пропускания 3 кГц.

SNR = 6.02 * 12 + 1.76 + 10 lg (80000000/2*3000) = 115.249 дБ.

Как бы это не казалось странным, но SNR системы при таких условиях соответствует, аж 18 битному АЦП. Понимаю, это вызывает некоторый разрыв шаблона,… но что поделать, такова суровая реальность. Однако, это теоретически максимальное значение, в реальности все получается несколько не так радужно.

SINAD – отношение сигнала к шуму и искажениям

В принципе те же яйца что и SNR, только уже учитываются те самые 6 гармоник, которые мы откинули в определении SNR.

ENOB – эффективное число разрядов

Если в уравнение (1) вместо SNR подставить SINAD и выразить N, то мы получим эффективное число разрядов ENOB.

ENOB = (SINAD – 1.76)/6.02

Дело в том, что младшие биты АЦП из-за его не идеальности представляют собой шум и не несут полезной информации. И как раз значение ENOB говорит нам о том, сколько бит могут нести информацию. По сути, это реальная разрядность АЦП.

Это очень важный параметр, всегда обращайте на него внимание. Зачастую в рекламном листке на АЦП стоит 14 бит, а в реальности эффективная разрядность АЦП может оказаться 12 бит, а то и менее. Старайтесь выбирать АЦП с максимальным ENOB, при прочих равных условиях.
Откуда более правильным, на мой взгляд, при расчете SNR, в формуле (1) использовать не N, а ENOB. Для AD9236 на частоте 40 Мгц ENOB = 11.4, откуда SNR приемника:

SNR = 6.02 * 11.4 + 1.76 + 10 lg (80000000/2*3000) = 111.637 дБ.

Со снижением входной частоты ENOB, конечно же, несколько увеличивается но, как правило, незначительно и этот расчет я считаю более верным. Лучше слегка занизить параметры чем завысить, кто считает иначе?: о).

Еще раз повторюсь это, по сути, идеальный расчет. В реальности есть хренова туча нюансов, например к шуму квантования добавится шум источника питания, шум предварительного усилителя, фазовый шум, да даже высокомные резисторы шумят больше чем низкоомные (не знали? А ведь резисторы обратной связи в ОУ на ВЧ не спроста такие низкие…), кривость разводки платы и т.п…. Нюансов много, а это всего лишь азбука начального уровня.

SFDR – динамический диапазон свободный от гармоник (спур).

Это отношение СКЗ сигнала к СКЗ наихудшей (самой большой по амплитуде) гармоники (спуры) не зависимо от того, где она наложилась или что является ее источником.
SFDR очень важный параметр, позволяющий оценить наименьшее значение сигнала, которое можно отличить от мощной помехи блокирующей прием. Значение SFDR может указываться как относительно полной шкалы (dBSF), так и относительно амплитуды сигнала (dBc). Чем больше это число, тем соответственно лучше.
Выглядеть все эти чудеса могут как – то так

В зависимости от входной частоты сигнала, SFDR, конечно же, меняется. И как правило при повышении частоты SFDR снижается из-за нелинейностей и прочих искажений которые вносит сама АЦП. Все это обычно указано в даташите в виде графиков и при проектировании системы смотрите, где вы собираетесь работать и какие характеристики АЦП в этой зоне.

Я рассмотрел только часть характеристик по переменному току (которые я считаю минимальным джентльменским набором), есть еще интермодуляционные искажения IMD, дифференциальные нелинейные искажения DNL, общие нелинейные искажения THD, интермодуляционные искажения второго и третьего порядка IMD2, IMD3. И изучение этих характеристик я вам оставлю на домашнее задание: о).

Это страшное слово Джиттер

У любого тактового сигнала, есть такое нехорошее свойство как фазовая не стабильность фронтов — JITTER. Из-за чего, от выборки к выборке в коде АЦП появляется некоторая погрешность, обусловленная изменением фронта синхронизации.

Эта ошибка накапливается и создает так называемый фазовый шум, который добавляется к общему шуму системы, снижая её SNR. Уровень фазового шума тем больше, чем выше скорость нарастания входного сигнала АЦП, т.е. чем выше частота. Следовательно, при высоких входных частотах требования к тактовому генератору становятся все выше.

Например, вот так выглядит график снижения SNR зависящий от величины джиттера для АЦП AD9236.

Для оценки SNR обусловленного только величиной джиттера (для идеального АЦП), существует следующее соотношение:

SNRj = 20lg(1/ (2 * пи * f * tj))

Где, f – частота входного сигнала, tj – величина джиттера

Исходя из этого соотношения, можно прикинуть какой генератор нам нужен для конкретных задач.
Чтобы сохранить SNR АЦП на должном уровне, расчетный SNRj по джиттеру должен быть больше SNR АЦП. В этом случае обеспечивается условие, когда уровень фазового шума меньше шума квантования АЦП.

В принципе, для нашего КВ приемника с некоторым снижением характеристик на ВЧ, можно применить генератор с величиной джиттера не более 1 пикосекунды. Такие генераторы относительно дешевы и стоят, как правило, не более 300р. Чего не скажешь о более крутых генераторах, цена которых может превышать стоимость самой АЦП. Поэтому к выбору генератора стоит подходить со всей серьезностью и не брать абы какой…

Если в системе планируется применить драйвера тактирования, то соответственно к величине джиттера генератора добавляется джиттер драйверов. Про это не нужно забывать.

Однако, это не относится к драйверам тактирования (ADF4001) с системой ФАПЧ, которые позволяют из шумящего генератора сделать менее шумящий. Т.е. понизить величину джиттера.

Дизеринг

Фишка довольно известная, но все же расскажу пару слов о ней. Те более в моем макете дизеринг предусмотрен, кто изучал схему думаю обратили внимание на ФНЧ идущие от ПЛИС к входу предварительного усилителя.
Дизеринг – это подмешивание псевдослучайного шума на вход АЦП, данный метод позволяет повысить точность системы, снизить влияние нелинейностей АЦП.

Как это работает:

Представим, что наш 12 разрядный АЦП является идеальным и не шумящим. Полная шкала у него пусть будет 4096 мВ. Если мы на вход этого АЦП подадим постоянное напряжение, то измерять мы его сможем с точностью 1 мВ или +-0.5мВ.

Давайте добавим на вход нашего АЦП совместно с постоянным напряжением 1000 мВ немного шума, амплитудой около 0.5 – 1.5 младшего разряда. В результате на выходе АЦП мы сможем наблюдать код 1000, а так же 1001, 999, чуть реже 998, 1002 и т.д. Теперь давайте вычислим среднее значение, допустим 100 отсчетов, результат нам даст напряжение с точностью примерно в 10 раз выше или около 0.1мВ. Т.е. корень из 100.

Далее если АЦП идеален и шум правильный, как по распределению, так и по амплитуде увеличивая количество суммируемых отсчетов и вычисляя среднее значение можно увеличивать точность измерения, теоретически практически предела нет…

Но как обычно бывает, “хрустальные мечты разбиваются о чугунную Ж реальности”(с). Шум который мы подмешиваем на самом деле мешает, он снижает SNR нашего АЦП, и появляется на выходе системы, что разумеется очень не приятно. Для того чтобы снизить пролезание шума на выход применяют шум по возможности небольшой амплитуды и со спектром за пределами интересующей области частот.

Нелинейности АЦП можно снизить таким же образом, но уже с гораздо большой амплитудой внеполосного шума. Т.е. мы можем в какой-то мере увеличить SFDR АЦП.

В современных АЦП дизеринг уже встроен в сам чип, и достаточно дрыгунть ногой и вот оно, наше счастье…: о)

Завербуем на службу алиасинг.

Бытует мнение, что алиасинг (наложение спектра) зло. Но это верно только от части, в радиосвязи эта штука весьма полезна и позволяет обойтись без всяких там дополнительных смесителей, перенося более высокочастотные сигналы в первую зону Найквиста. Откуда дает возможность применять менее скоростные, более дешевые АЦП, но при этом работать с УКВ.

Давайте посмотрим, как нашим КВ приемником с частотой дискретизации 80МГц мы смогли бы принимать УКВ, например в обычном вещательном диапазоне, на частоте 100 МГц. Сигнал с частотой 100 МГц находится в 3 зоне Найквиста и он субдискретизирован. Поэтому он переносится в первую зону, однако так как ширина полосы сигнала на частоте 100 Мгц значительно меньше (допустим для FM полоса 30 КГц), чем Fs/2 то сигнал остается передескритизирован и появится на частоте 20 Мгц (100МГц – 80МГц) без потери информации.

Для нормальной работы этого метода, потребуется с помощью полосового фильтра обрезать все зоны Найквиста кроме третьей. Вот таким не хитрым образом мы можем слушать УКВ. К сожалению характеристики АЦП на более высоких частотах снижаются, а требования к тактовому генератору увеличиваются. Но я думаю теперь вы уже сами можете прикинуть на сколько снизятся SNR и SFDR нашего АЦП при работе с УКВ…

Для определения в каких высших зонах Найквиста с конкретной моделью АЦП мы можем работать, в даташите обычно указывается максимальная полоса пропускания АЦП.

Ну и хватит думаю на этот раз…
Спасибо за внимание!

Для общего развития:

, , , , , , ,

• +9
• 09 февраля 2013, 14:22

Комментарии ( 33 )

подскажте как сделать цифровую фильрацию на основе БПФ — секционная свертка по методу перекрытие с накоплением. Делаю как в учебнике — беру блок дополняю нулями в 2 раза больше, режу то что не нужно — ОБПФ — пол результата с сумой прошлой половины на выход, а вторую половину — для сумирования с следующим. НО — всплески на краях выходных блоков присутствуют…