Co spowodowałoby tego rodzaju zakłócenia amplitudowe na moim nagraniu ADC?

9

Używam 12-bitowego przetwornika ADC 6,4 MHz do rejestrowania odczytu czujnika.

To ultrasonograficzny system dopplerowski. DAC służy do generowania częstotliwości TX, która jest odbijana od ruchomego celu i odbierana przez czujnik ultradźwiękowy.

W moim środowisku testowym amplituda tego odczytu jest dość spójna w czasie: test_rig

Jednak gdy czujnik jest instalowany na miejscu, widzę te dziwne zakłócenia typu modulacji amplitudy:

platforma wiertnicza

Znam interferencje, w których odbierane są dodatkowe częstotliwości / zakłócają nagrywanie, jednak nie wiem, co to powoduje, gdzie amplituda wydaje się spadać w punktach.

Nie jestem nawet pewien, jak to się nazywa, czy to ma nazwę? i, co ważniejsze, co spowodowałoby to zachowanie?


Więcej informacji:

Więcej wyników z FFT:ffts

To nie jest artefakt wyświetlania. Powiększono jedno z „przejść przez zero”:

powiększony

Powtórzyłem to nawet w Matlabie, mieszając dane ADC z sinusoidą 200 Hz.powielone

Góra każdego z dwóch pików FFT ma dwa oddzielne maksima częstotliwości zamiast jednego.

stanri
źródło
4
Powiedz nam wszystko o swojej funkcji transferu filtra antyaliasingu.
Spehro Pefhany
2
Powiedz nam wszystko o aktualnej konfiguracji, rodzaju zastosowanego czujnika, sygnale, że wysyła sygnał (pierwszy wykres w zasadzie nic mi nie mówi), typ używanych przewodów. Nie ujawniłeś wielu istotnych informacji, więc możemy tylko zgadywać.
Bimpelrekkie
4
próbowałeś powiększyć? wygląda to jak artefakt wyświetlania aliasingu. Nie mamy też pojęcia, co robi twój sprzęt, więc nie możemy wskazać, co robi źle.
PlasmaHH
1
Nikt nie twierdził, że to problem z wyświetlaniem! Zgadzam się, najpierw zgaduję, że twój system obserwuje aliasing. Jaki jest twój analogowy filtr antyaliasowy?
Marcus Müller,
5
ah! Multipath. Widzisz powrót z 2 lub więcej obiektów, dryfujących w fazie lub poza nią. Rura ma to. To prawda, z czym będziesz musiał sobie poradzić. Wielościeżka to określenie częstotliwości radiowej, ale radar / sonar mogą mieć inne terminy. Ludzie optyczni nazywają to (konstruktywne / destrukcyjne) interferencją; pamiętasz eksperyment Youngs Slit?
Brian Drummond,

Odpowiedzi:

9

To nie jest bardzo szczegółowa odpowiedź.

To wygląda tak, jakby otrzymujesz wielokrotne echa powrotnej z docelowego, gdzie fazy pomiędzy echa są różnej powoli. Czasami się znoszą, czasem nie.

Trudno powiedzieć, dlaczego tak się dzieje w prawdziwej konfiguracji, ale nie w konfiguracji testowej. Być może konfiguracja testu nie odzwierciedla dokładnie rzeczywistej sytuacji.

Myślę, że musisz dodać jeszcze więcej informacji o celu (co mierzysz, z jaką prędkością się porusza), jeśli chcesz więcej pomysłów.

rura
źródło
Czy jest na to jakaś nazwa? „wiele ech powraca od celu” lub nazwa dla radzenia sobie z tego rodzaju zjawiskiem? Nie mam pojęcia, czego szukać w Google Scholar i wspaniale byłoby zobaczyć, jak inni ludzie radzą sobie z tym problemem.
stanri
@stanri Muszę przyznać, że nic nie wiem o systemach dopplerowskich, ale ten sam typ problemu występuje często w „normalnych” ustawieniach audio, w których echa zakłócają bezpośrednie sygnały, powodując nierówną odpowiedź częstotliwościową.
rura
1
@BrianDrummond wspomniał o wielu ścieżkach i myślę, że ma rację.
stanri
3
Wersja RF jest Zanikająca: en.wikipedia.org/wiki/Fading
stanri
7

Po upewnieniu się, że jest to problem dotyczący wielu ścieżek (zanikania lub interferencji), pytanie brzmi: jak przejść dalej?

Jedno podejście może być warte naśladowania w Matlabie: drugi odbiornik, umieszczony za długością fali 0,25 za pierwszym - zamodeluj go jako dodatkowe opóźnienie w stosunku do drugiego odbiornika i wykreśl dwa otrzymane wyjścia oznaczone (arbitralnie) Sin i Cos.

Amplituda jest teraz sqrt (Sin ^ 2 + Cos ^ 2) przy użyciu dobrze znanej zależności Sin ^ 2 + Cos ^ 2 = 1, co powinno dawać stałą amplitudę, przynajmniej w prostym przypadku.

Jeśli masz do czynienia z 2 wymiarami zamiast 3 - powiedzmy, że wszystkie reflektory znajdują się w płaszczyźnie poziomej, możesz być w stanie żyć tylko z jednym opóźnionym czujnikiem powyżej lub poniżej głównego.

Ale w przeciwnym razie fizycznie możesz potrzebować dwóch lub więcej opóźnionych odbiorników, po obu stronach głównego, aby poradzić sobie z reflektorami pozaosiowymi (i nie chcę myśleć o tym, w jaki sposób zespolisz ich wyjścia - kryje się za tym cały temat , nazywane formowaniem wiązki), ale to dopiero początek.

Brian Drummond
źródło
2
Ten problem nie przypadnie ci do gustu, prawda? Mój klient desperacko szuka rozwiązania i szuka konsultanta, który mógłby pomóc. To nie jest moja specjalizacja.
stanri
porozmawiajmy ... w moim profilu powinien być teraz adres e-mail
Brian Drummond
Rozumiem. E-mail wysłany.
stanri