submuestreo de ADC Y sobremuestreo

Dado que su ADC ya es más que lo suficientemente rápido, sería mucho mejor hacer todo el filtrado, decimado, promediado, etc. de los que está hablando en el dominio digital, en lugar del dominio analógico. Entonces, todo lo que necesita en el dominio analógico es un filtro de paso bajo que cumpla con los requisitos de antialiasing de la frecuencia de muestreo real del ADC.

EDITAR: OK, finalmente tengo una idea de lo que estás tratando de lograr. Es por esto que un diagrama es mucho mejor que las palabras. Aquí está mi interpretación de lo que estás diciendo:

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

La idea es utilizar el dithering y el sobremuestreo para aumentar la resolución efectiva en cada una de las muestras de salida analógicas S / H.

Pero puede obtener el mismo efecto en el dominio digital de esta manera:

^{simular este circuito}

Esto es mucho más simple, y hacer el filtro de paso de banda estrecho en el dominio digital le brinda un mejor control sobre sus características.

Ese filtro le da implícitamente una mayor resolución de salida en relación con la resolución ADC sin formato, porque cada muestra de salida del filtro es una función de muchas muestras de entrada. De hecho, hacer el ancho de banda más estrecho significa que más muestras de entrada contribuyen a cada muestra de salida. Siempre que las señales de entrada no estén sincronizadas con el reloj del ADC de alguna manera, serán "autocontenibles" en el sentido de que los errores de cuantificación (a la frecuencia de muestreo del ADC) se distribuirán de manera uniforme.

Esta es la misma idea que se utiliza en los conversores delta-sigma, en los que una resolución ADC sin procesar de 1 bit se convierte en una resolución de salida de 24 bits (o más) por medio de filtrado y decimado digital.

Mi reacción intestinal es que si la mezcla de señal general se extiende a 20 Khz, cualquier truco de muestreo inferior que intentes medir en 200 hz incrustados no funcionará. Creo que tendrás que muestrear adecuadamente a 2X o mejor (40Khz +) y luego aplicar técnicas rápidas de transformación de Fourier para extraer y medir los 200Hz, o, ya que estás hablando de una relación de frecuencia de 100/1, un El filtro analógico simple de 2 o 3 polos (significado simple 12db / octava o 18db / octava es más que suficiente), podría permitirle muestrear lejos del ancho de banda completo de 20 khz sin complicaciones, habiendo seleccionado todas las frecuencias fuera de su área de interés.

Si filtra correctamente todo el ruido fuera de banda antes del ADC, puede usar una técnica de submuestreo para recuperar la señal como si estuviera por debajo de la frecuencia de Nyquist aprovechando la propiedad 'imagen de alias'. Este artículo de Wikipedia entra en los detalles mejor que nunca.

No estoy seguro de lo que exactamente estás preguntando, pero suena demasiado similar para no señalarlo.

Editar: Ok, después de pensar más en esto ...

1. Ha submuestreado la señal y tiene una imagen con alias en algún ancho de banda ... digamos, frecuencia de muestreo de 2kHz y 200Hz centrada en 500Hz.
2. Agregar ruido gaussiano (dithering)

Aquí es donde estoy perplejo. ¿Qué información puedes recuperar aquí? En el caso de muestrear una señal analógica, utiliza el tramado para empujar los valores intermedios hacia arriba y hacia abajo, lo que aumenta el ruido pero mejora la resolución en aproximadamente 1/2 bit (lo siento, ¡no recuerdo exactamente!).

En este caso, estás comenzando con una señal muestreada y agregando interpolación. ¿Dónde están los valores intermedios que estás tratando de extraer? ¿No se han ido ya, destruidos desde el primer proceso de muestreo? Hay cosas que puede recuperar matemáticamente a partir del muestreo ascendente de una señal de frecuencia más baja, como el valor pico (tal como se aprendió de Rec. UIT-R BS.1770-4 UIT-R Apéndice 1 al Anexo 2 ) pero no estoy seguro de qué función el dither podría realizar.