¿Cómo la velocidad de reproducción de un generador de formas de onda arbitrarias determina el contenido de frecuencia de esa señal?

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Estoy tratando de aclarar la confusión conceptual que tengo sobre el procesamiento de la señal digital.

Diga que tengo una señal digital de 1000 puntos (almacenada en la memoria de mi generador de forma de onda arbitraria "AWG"), y configuro el AWG para que lea la señal a 50 MHz. Así que cada muestra se reproduce uniformemente a 50MSa / s.

¿Cómo determina la velocidad con la que configuro mi AWG para reproducir esta señal a (50 MSa / s) el ancho de banda de mi señal? Estoy familiarizado con el teorema de muestreo de Nyquist, ya que se aplica al muestreo de una señal analógica, pero no cómo se aplica a la reconstrucción de una señal a partir de muestras digitales.

¿Los datos reales (valores de amplitud sin procesar) en la señal afectan en absoluto al ancho de banda de esta señal? Imagino que el AWG reproduce una secuencia de valores [0 0 0 0 0 0 0 0 A 0 0 0 0 ...], y si A es realmente grande, ¿no necesitaría el DAC un tiempo de subida más rápido para alcanzar un valor más alto? ¿El valor de amplitud comparado con si A era pequeño (se necesitaría menos energía para disiparse)? Esto me hace parecer que los valores de amplitud contenidos en la forma de onda afectarán la velocidad a la que los AWG los están ejecutando, pero esto no tiene nada que ver con la frecuencia de muestreo de los AWG.

Gracias de antemano por la ayuda

    
pregunta jakedaly

3 respuestas

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La captura de muestras digitales es una forma de grabación. Reproducirlos a una velocidad mayor que la velocidad de grabación tiene el efecto de cambiar la frecuencia de todo el espectro hacia frecuencias más altas.

Si graba un tono de audio de 100 Hz y lo reproduce a 2 veces la frecuencia de muestreo original, se convertirá en un tono de audio de 200 Hz. Etc. Esperamos que esta información sea suficiente para que entiendas el concepto.

Hay técnicas que te permitirían reproducir audio más rápido, pero con el mismo tono percibido.

Y también es posible "volver a muestrear" una serie de datos a una frecuencia más alta, de modo que se pueda reproducir a una frecuencia de muestreo diferente y su sonido sea básicamente idéntico. Pero el proceso de remuestreo no puede agregar nueva información. Es solo una forma de interpolación.

    
respondido por el mkeith
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Si X = 1000 puntos y f = 50 Msps,

  • Una señal arbitraria aleatoria abarcará desde 1 ciclo por 1000 puntos y la mitad de la frecuencia de muestreo (Teorema de Nyquist) o 50Khz a 25Mhz.

BW máx = f / X a f / 2 para la señal aleatoria de n puntos muestreados a una velocidad f.

Lo ideal sería que redigitalice su onda arbitraria muestreada a 50MHz con un LPF de pared de ladrillo a 25MHz, tendría un retraso de grupo infinito con una atenuación de -xx dB a 25Mhz y la solución práctica es el 30% de la tasa de muestreo. / em>

Este 30% es práctico. max BW es una compensación entre; distorsión armónica, eficiencia de BW y distorsión de fase, retardo de grupo al máximo f deseado

Algunos pueden usar entre el 35 y el 40%, mientras que otros usan el 50% de la frecuencia de muestreo utilizando el BW teórico máximo sin tener en cuenta los errores anteriores. (no hay almuerzo gratis)

Por ejemplo javascript de forma de onda arbitraria con opción de registro y X = 259 términos del resultado de Fourier con 3 formas de onda repetidas en < 750 puntos en total y X = 250 términos máx. O armónicos de fundamental, incluido el contenido de DC en f = 0.

Todas las amplitudes y fases, y también la onda arbitraria x3 muestreada en el tiempo, se pueden modificar con mouse . (utilice log cuadro de visualización [x])

Este analizador de formas de onda estándar o arbitrario de Fourier puede mostrar 250 armónicos, incluido DC (f = 0). Un impulso de 1 punto se extiende con armónicos planos y luego se reduce rápidamente a 0 o -inf dB. donde el wavelngth es igual a 1 punto y luego genera armónicos por encima de este. Pero esta Transformada de Fourier está limitada a 60dB y 249 armónicos. Intente hacer un pulso de un solo punto ... y ubique la frecuencia nula y los armónicos.

Otra información:

Los armónicos deben ser suprimidos por el orden número Bessel o el filtro de retardo de grupo máximo para obtener buenos resultados al 30% de la tasa de muestreo en lugar del 50% para una mejor reducción de la distorsión armónica y alias del remuestreo posterior. p.ej. La BW de telefonía de 2,4 kHz con un ADC logarítmico de 8 Ksps de 8 bits proporciona una resolución equivalente de 14 bits.

    
respondido por el Tony EE rocketscientist
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El ancho de banda de la señal que está creando su AWG todavía está limitado por el Teorema de Nyquist. El DAC tendrá su propia limitación de ancho de banda que no depende del AWG. Si tuviera que crear una señal de 25MHz, necesitaría un DAC con al menos ese ancho de banda.

    
respondido por el Jake Freeman

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