LTspice - FFT - szum fazowy/jitter - pomiar - problem

Dnia Thu, 09 Feb 2012 03:09:05 +0100, p napisał(a):

Zastosować inną funkcję okna w analizie FFT, ale którą to nie wiem.

W dniu 2012-02-09 03:09, p pisze:

Trzeba wydłużyć czas trwania sygnału (analizy).

To jest nalepsze rozwiązanie zwane czasami przetwarzaniem koherentym czy synchronicznym. Wtedy dla idealnej sinusoidy niezerowy jest tylko jeden prążek.

Nie rozumiem, chcesz próbkować raz na okres sygnału?

Hmm, jakim cudem usunie? Funkcje okna inne niż prostokątne poszerzają wierzchołek prążka, np:

;)

Coś chyba pomieszałeś. Ilość próbek na okres (czy ekwiwaletnie częstotliwość próbkowania) wyznacza na szerokość obserwowanego widma (częstotliwość Nyquista). Zaś teoryteczna szerokość prążka (pomijając efekt rozmycia/przecieku) wynika wprost z czasu obserwacji - jak chce prążki np co 100Hz, to musi nagrywać przez 1/(100Hz) = 0.01 sekundy.

Pojedyńcza obserwacja/nagranie szumu jako procesu losowego o niczym nie świadczy - trzeba np. uśrednić 100 widm z FFT.

Dokładniej: wydluzyc transformate przy danej częstotliwości próbkowania

- czyli wydłużyć czas obserwacji.

to zgrać do pliku i użyć np. octave - autor FFTW (stosowana m.in tam i w matlabie procedura FFT) twierdzi, że transformaty od długości 10^6-10^7 nie stanowią problemu numerycznego - trzeba by to jednak sprawdzić bo nie pamiętam czy w wypowiedzi były podane dokładne wartości i kiedy to było na comp.dsp.

Tu coś piszą o modelowaniu spice i szumie fazowym:

Może być, że OP nie wie co robi ;)

Przecież to czysta matematyka :)

chodzilo mi o to, ze jak mamy transformate np 1024 pkt i analizujemy np 4 okresy sinusoidy - to probki trafiaja w te same miejsca kolejnych okresow przebiegu.

a jesli bedziemy analizowac 5 okresow - to w inne. No i chyba sie to odbije na "czystosci" wyniku.

Usunie o tyle, ze jak nie masz synchronizmu, to analizujesz przebieg ze skokiem. tzn lapiemy np 5.2 okresu sinusoidy, zaczynamy od przejscia przez

0, ale ostatnia probka to jest te 0.2 okresu i jest niezerowa. Nastepna jest de facto probka pierwsza - czyli w analizowanym przebiegu mamy ostry skok. A to oznacza duzo wysokich harmonicznych. Funkcja okna zlagodzi ten skok, wiec niejako usunie te falszywe harmoniczne.

ale co zrobi z szerokoscia prazka ? przy przetwarzaniu synchronicznym masz racje - poszerza. ale przy niesynchronicznym ? Tu i tak jest poszerzony z uwagi na ten nieszczesny kawalek okresu.

to samo napisalem, tylko innymi slowami :-) Czas obserwacji to ilosc probek/czestotliwosc probkowania.

Tak czy inaczej - jesli kolega chce wysoka czestotliwosc probkowania i wysoka rozdzielczosc, to musi miec wielooooprobkowa transformate.

ten szum fazowy, o ile jest, jest najbardziej widoczny na zboczach sinusoidy. ale jak zmierzyc jaki on jest, jesli mamy np 4 probki na okres :-)

Katolicka chyba :-)

Taki przykladowy zestaw Zarlinka -GP2015 RF frontend -GP2021 lub GP4020 correlator

1.5ghz z satelity jest heterodynowane do posredniej ~4.3MHz. To jest probkowane z czestotlitoscia 5.7MHz. Aliasingu sie nie boja - wykorzystuja go, sprowadza sygnal do ~1.4MHz. W tym pasmie nadaje naraz kilkanascie satelitow, tzn nadaje wiecej, odbiera sie kilkanascie. Ile bitow A/D trzeba zeby odroznic sygnal z jednego satelity od innego ? Oni uzywaja az dwoch. Korelator dopasowuje sygnal lokalny do nadawanego z satelity. Z ustawionych opoznien sygnalow wynika opoznienie sygnalu z konkretnego satelit. Z tego sie oblicza pozycje - z dokladnoscia rzedu metrow. Tylko ze korelator pracuje z czestotliwoscia 2MHz - jego cykl to 150m pozycji.

Usrednianie, usrednianie i jeszcze raz wrozenie z fusow :-)

J.

Trudno tu mówić o harmonicznych, przy przetwarzaniu niesynchronicznym mamy ciągłe rozmycie widma - nie pojawiają sie dodatkowe szczyty przy oknie prostokątnym.

Trzeba rozróżnić szerokość wierzchołka (powiedzmy posmo 3db), która wpływa na rozróżnialność bliskich częstotliwości, od poziomu widma daleko od danego prążka. W tym drugim przypdaku odpowiednio dobrane okna potrafią stłumić efekt przecieku widma o kilkadziesiąt dB.

Innym problemem przy przetwarzaniu niesynchronicznym jest tak zwany efekt płota, czy jak to się po polsku nazywa (patrzysz przez sczeble na górę, gdy nie widzisz jej szczytu to możesz zgadywać jego rzeczywistą wysokość). Okna z rodziny flat-top umożliwiają określenie wysokości (pojedyńczego - odległego od innych) piku w widmie z błędem rzędu ułamków dB.

A w dodatku wraz ze wzrostem czułości często łapiesz co popadnie (chodzi tu o sygnały odbite). Jakiś facet z USA wchodzi co jakiś czas z nowym sprzętem do głębokiego kanionu i patrzy co się dzieje. Stary sprzęt nie odbierał, a nowy mówi, że jest OK - z tym że rzeczywisty błąd sięga jednej mili ;)